JP2021030869A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
重荷重用空気入りタイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021030869A JP2021030869A JP2019152765A JP2019152765A JP2021030869A JP 2021030869 A JP2021030869 A JP 2021030869A JP 2019152765 A JP2019152765 A JP 2019152765A JP 2019152765 A JP2019152765 A JP 2019152765A JP 2021030869 A JP2021030869 A JP 2021030869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- rubber
- tire
- cap
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 100
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 100
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 13
- -1 organic acid cobalt salt Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 17
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 10
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 29
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 17
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 6
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 2
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAOABCKPVCUNKO-UHFFFAOYSA-N 8-methyl Nonanoic acid Chemical compound CC(C)CCCCCCC(O)=O OAOABCKPVCUNKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJEUJARPQSLENW-UHFFFAOYSA-M B([O-])([O-])[O-].C(CCCCCC(C)(C)C)(=O)[O-].[Co+4] Chemical compound B([O-])([O-])[O-].C(CCCCCC(C)(C)C)(=O)[O-].[Co+4] YJEUJARPQSLENW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000005370 alkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- KDMCQAXHWIEEDE-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);7,7-dimethyloctanoate Chemical compound [Co+2].CC(C)(C)CCCCCC([O-])=O.CC(C)(C)CCCCCC([O-])=O KDMCQAXHWIEEDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);octadecanoate Chemical compound [Co+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AMFIJXSMYBKJQV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WEZJBAOYGIDDLB-UHFFFAOYSA-N cobalt(3+);borate Chemical compound [Co+3].[O-]B([O-])[O-] WEZJBAOYGIDDLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N cobalt;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Co].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FJDJVBXSSLDNJB-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- GEMHFKXPOCTAIP-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyl-n'-phenylcarbamimidoyl chloride Chemical compound CN(C)C(Cl)=NC1=CC=CC=C1 GEMHFKXPOCTAIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】重荷重用空気入りタイヤは、ベルトコートゴムが、ＮＲを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、窒素吸着比表面積が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有し、かつキャップトレッドゴム１５の２０℃における硬度（ｃａｐ硬度）と、ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴムＭ１００）とが、下記式を満たす。８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴムＭ１００）≦１４【選択図】図１
Description
本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する重荷重用空気入りタイヤに関するものである。
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とともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはベルト層および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。
一方、トラックまたはバス用タイヤのような重荷重用空気入りタイヤとしては、安全かつ快適な運行が重視されている。そのため重荷重用空気入りタイヤは、雨天時等のウェット路面での発進性（ウェットトラクション性）が求められる。ウェットトラクション性を高めるには、キャップトレッドゴムの硬度を下げる手法があるが、背反性能として操縦安定性が低下する。また、キャップトレッドゴムの歪が増えるため発熱が増加し、キャップトレッドの径方向内側に位置するベルト層の耐久性も悪化するという問題点がある。
なお、重荷重用空気入りタイヤのウェットトラクション性の向上を図る技術としては、例えば特許文献１〜２に開示がある。
したがって本発明の目的は、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、ベルトプライをコートするベルトコートゴムの組成、およびキャップトレッドゴムの硬度とベルトコートゴムの１００％モジュラスの比を特定化することにより、前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。
すなわち本発明は以下の通りである。
すなわち本発明は以下の通りである。
１．タイヤ補強層として配置される複数枚のベルトプライと、前記ベルトプライをコートするベルトコートゴムと、前記ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置されるキャップトレッドゴムと、を備える重荷重用空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトコートゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、充填剤として窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有し、かつ
前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）と、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）とが、下記式を満たす
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）≦１４
２．タイヤ径方向内側から外側に向かって２番目に位置するベルトプライのタイヤ幅方向の長さ（２Ｂベルト長）と、前記キャップトレッドのタイヤ幅方向の長さ（cap長）とが、下記式を満たすことを特徴とする前記１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
（２Ｂベルト長）／（cap長）＞０．５５
前記ベルトコートゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、充填剤として窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有し、かつ
前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）と、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）とが、下記式を満たす
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）≦１４
２．タイヤ径方向内側から外側に向かって２番目に位置するベルトプライのタイヤ幅方向の長さ（２Ｂベルト長）と、前記キャップトレッドのタイヤ幅方向の長さ（cap長）とが、下記式を満たすことを特徴とする前記１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
（２Ｂベルト長）／（cap長）＞０．５５
本発明の重荷重用空気入りタイヤ（以下、単に空気入りタイヤと言うことがある）は、タイヤ補強層として配置される複数枚のベルトプライと、前記ベルトプライをコートするベルトコートゴムと、前記ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置されるキャップトレッドゴムと、を備え、前記ベルトコートゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、充填剤として窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有し、かつ前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）と、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）とが、８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）≦１４を満たすことを特徴とするしているので、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する。
上述のように、ウェットトラクション性を高めるには、キャップトレッドゴムの硬度を下げる手法があるが、背反性能として操縦安定性が低下する。また、キャップトレッドゴムの歪が増えるため発熱が増加し、キャップトレッドの径方向内側に位置するベルト層の耐久性も悪化するという問題点があった。本発明では、ベルトプライをコートするベルトコートゴムの組成、およびキャップトレッドゴムの硬度とベルトコートゴムの１００％モジュラスの比を特定化することにより、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
ベルトコートゴムが硬すぎると、該ゴムが伸びず破壊の起点となりやすい。逆にベルトコートゴムが軟らかすぎると、該ゴムが動きすぎて操縦安定性が低下し、また歪が大きくなりベルト層の耐久性が悪化する。一方、キャップトレッドゴムが硬すぎると、キャップトレッドがウェット路面に追従できず所望のウェットトラクション性が得られない。逆にキャップトレッドゴムが軟らかすぎると、該ゴムが動きすぎて操縦安定性が低下し、また歪が大きくなり発熱が増加し、ベルト層の耐久性が悪化する。本発明者らは、このような知見を基に検討を重ねた結果、ベルトプライをコートするベルトコートゴムの組成、およびキャップトレッドゴムの硬度とベルトコートゴムの１００％モジュラスの比を最適の範囲に設定し、上記課題を解決するに至った。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤに用いられるベルトプライは、トレッド部のアンダートレッドのタイヤ径方向内側に、例えばアンダートレッドとカーカス層との間に、複数枚、例えば３〜５枚設けられる。なお、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心軸とする周り方向を指す。本発明において、１枚のベルトプライの厚みは、例えば1ｍｍ〜3ｍｍである。
ベルトプライを構成するコードの種類はとくに制限されず公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチール、またはポリエステルやレーヨンやナイロン等の有機繊維等が挙げられる。
本発明では、ベルトプライをコートするベルトコートゴムの組成が特定される。すなわち、ベルトコートゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、充填剤として窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有する。
前記天然ゴムが使用されない場合、前記カーボンブラックの配合割合が４０質量部未満の場合、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇの範囲外である場合、前記硫黄の配合割合が４〜８質量部の範囲外である場合、および／または、前記有機酸コバルト塩の配合割合がコバルトとして０．１〜０．３質量部の範囲外である場合は、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を提供するという本発明の効果を奏することができない。
ここで、本発明の効果向上の観点から、下記の形態が好ましい。
（１）前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴム（ＮＲ）の割合は６０〜１００質量部であるのが好ましい。
（２）前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記カーボンブラックの配合割合は４０〜７５質量部が好ましく、４５〜６５質量部がさらに好ましい。
（３）前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は７０〜９９ｍ２／ｇが好ましい。
（４）前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記硫黄の配合割合は４〜８質量部が好ましい。
（５）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はコバルトとして０．１５〜０．３質量部が好ましい。
なお本発明でいうＮＲは、合成イソプレンゴム（ＩＲ）を含むものとする。また窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１「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る。
（１）前記ジエン系ゴム１００質量部中、天然ゴム（ＮＲ）の割合は６０〜１００質量部であるのが好ましい。
（２）前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記カーボンブラックの配合割合は４０〜７５質量部が好ましく、４５〜６５質量部がさらに好ましい。
（３）前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は７０〜９９ｍ２／ｇが好ましい。
（４）前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記硫黄の配合割合は４〜８質量部が好ましい。
（５）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はコバルトとして０．１５〜０．３質量部が好ましい。
なお本発明でいうＮＲは、合成イソプレンゴム（ＩＲ）を含むものとする。また窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１「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る。
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ＮＲ以外にも、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）等を併用できる。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。
本発明で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、ネオデカン酸ホウ酸コバルト、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る。また、ホウ素を含む有機酸コバルト塩、例えばオルトホウ酸コバルト等も使用できる。
また、前記ベルトコートゴムには、前記した成分に加えて、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのベルトコートゴム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る。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
加硫後の前記ベルトコートゴムの平均厚み（ベルトコートゴムのタイヤ径方向における厚みの平均値）はとくに制限されないが、例えば1ｍｍ〜2ｍｍである。
本発明の空気入りタイヤにおけるキャップトレッドゴムは、ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置される。なおタイヤ径方向外側とはタイヤ径方向（空気入りタイヤの回転軸と直交する方向）において回転軸から離れる側をいう。
本発明において、キャップトレッドゴムの組成は、下記で説明する（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）の関係を満たすことができれば、とくに制限されず、適宜選択することができる。
例えば、ジエン系ゴム、シリカやカーボンブラック等の各種充填剤、カップリング剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのキャップトレッドゴムに一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
例えば、ジエン系ゴム、シリカやカーボンブラック等の各種充填剤、カップリング剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのキャップトレッドゴムに一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
また、本発明の空気入りタイヤにおけるその他の部材、例えばカーカス、ビード部やサイドウォール部等を構成する部材についても、各成分の配合割合はとくに制限されず、適宜選択することができる。
例えばその他の部材のゴム組成物として、ジエン系ゴム、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛等の一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
例えばその他の部材のゴム組成物として、ジエン系ゴム、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛等の一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
加硫後のキャップトレッドゴムの最大厚み（アンダートレッドとの接触面からタイヤ径方向におけるタイヤ表面までの最大長さ）はとくに制限されないが、例えば10ｍｍ〜30ｍｍである。
本発明の空気入りタイヤは、前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）と、前記ベルトコートゴムの２０℃における貯蔵弾性率（ベルトコートゴム M100）とが、下記式を満たすことが必要である。
８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）≦１４
すなわち、（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が８〜１４の範囲であることにより、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する空気入りタイヤを提供できる。
本発明で言う前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、デュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定されたゴム硬度である。
また本発明で言う前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）は、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、２０℃、５００ｍｍ／分にて引張り試験を行い１００％伸長時の応力を測定した値（ＭＰａ）とする。
また本発明で言う前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）は、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠し、２０℃、５００ｍｍ／分にて引張り試験を行い１００％伸長時の応力を測定した値（ＭＰａ）とする。
前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）の調整は、例えば可塑剤、充填剤、加硫剤または架橋剤の増減により可能である。
また、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）の調整は、例えば可塑剤、充填剤、加硫剤または架橋剤の増減により可能である。
また、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）の調整は、例えば可塑剤、充填剤、加硫剤または架橋剤の増減により可能である。
なお本発明の効果が一層向上するという観点から、前記（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）は、９〜１２であることが好ましい。
また、前記（cap硬度）は６０〜７０であることが好ましく、前記（ベルトコートゴム M100）は、５〜７であることが好ましい。
また本発明の効果向上の観点から、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ径方向内側から外側に向かって２番目に位置するベルトプライのタイヤ幅方向の長さ（２Ｂベルト長）と、前記キャップトレッドのタイヤ幅方向の長さ（cap長）とが、下記式を満たすことが好ましい。
（２Ｂベルト長）／（cap長）＞０．５５
（２Ｂベルト長）／（cap長）＞０．５５
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例の子午線断面図である。なお、符号ＣＬは、タイヤ赤道面である。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面であり、タイヤ赤道面ＣＬは、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向における中心位置であるタイヤ幅方向中心線と、タイヤ幅方向における位置が一致する。
この空気入りタイヤ１は、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、キャップトレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６とを備える。
一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、下ビードフィラー１２１および上ビードフィラー１２２からなる。
カーカス層１３は、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）からなる複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成される。
ベルト層１４は、ベルトプライとこれをコートするベルトコートゴムからなり、図１の形態では複数のベルト層が積層され、タイヤ径方向内側から外側に向かって、１番ベルト１４１、２番ベルト１４２、３番ベルト１４３、４番ベルト１４４および５番ベルト１４５が存在している。
キャップトレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外側に配置され、一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。
本発明において、（２Ｂベルト長）は、図１に示すように２番ベルト１４２のタイヤ幅方向の長さに相当し、（cap長）は、点Ｐ間のタイヤ幅方向の長さに相当する。
図２は、図１の空気入りタイヤの一部拡大図であり、（２Ｂベルト長）および（cap長）の具体的な測定方法を説明している。図１の形態では、幾つかのベルト層の端部がタイヤ径内側に湾曲しているが、本発明で言う（２Ｂベルト長）は、図２に示すように、２番ベルト１４２の湾曲を水平方向に修正し、破線で示される仮想２番ベルト１４２’の端部から、タイヤ幅方向のもう一方の端部までの長さを、（２Ｂベルト長）と定義する。また、点Ｐは、仮想２番ベルト１４２’の上面、すなわちキャップトレッドゴム１５に向いた水平面を、タイヤ幅方向に平行に延ばした仮想線Ｌとキャップトレッドゴム１５との接点を点Ｐと定義する。
図２は、図１の空気入りタイヤの一部拡大図であり、（２Ｂベルト長）および（cap長）の具体的な測定方法を説明している。図１の形態では、幾つかのベルト層の端部がタイヤ径内側に湾曲しているが、本発明で言う（２Ｂベルト長）は、図２に示すように、２番ベルト１４２の湾曲を水平方向に修正し、破線で示される仮想２番ベルト１４２’の端部から、タイヤ幅方向のもう一方の端部までの長さを、（２Ｂベルト長）と定義する。また、点Ｐは、仮想２番ベルト１４２’の上面、すなわちキャップトレッドゴム１５に向いた水平面を、タイヤ幅方向に平行に延ばした仮想線Ｌとキャップトレッドゴム１５との接点を点Ｐと定義する。
前記（２Ｂベルト長）／（cap長）は、０．６〜０．８がさらに好ましい。
また本発明の空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤの製造方法に従って製造が可能である。
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。
実施例１〜３および比較例１〜５
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１６リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、各種ベルトコートゴム組成物を得た。
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１６リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、各種ベルトコートゴム組成物を得た。
次に、キャップトレッドゴムを常法にしたがい調製し、可塑剤の量を増減することにより、表１に示す各種硬度を有するキャップトレッドゴムを得た。
（cap硬度）および（ベルトコートゴム M100）は、上記のようにして測定した。また、（２Ｂベルト長）および（cap長）を測定した。結果を表１に示す。
前記ベルトコートゴムと、前記キャップトレッドゴムとを組み込み、タイヤサイズ275/80R22.5 151/148Jの各種試験タイヤを製造した。またベルトコートゴムおよびキャップトレッドゴム以外の各部材の条件は、各種試験タイヤ間で同一とした。
得られた各種試験タイヤについて、下記の評価を行った。結果を表１に示す。
ウェットトラクション性：試験タイヤを１２７７０ｃｃの排気量の試験車両（トラクタヘッド）に装着し、空気圧をフロント９００ｋＰａ、リヤ９００ｋＰａに調整し、水深１ｍｍの舗装路面上を走行させ、時速６〜２１ｋｍ／ｈの加速時における後輪のスリップ率を計測した。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、ウェットトラクション性に優れることを意味する。
操縦安定性：上記試験車両を用い、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。評価は５段階評価とし、「３」点を基準とし、相対評価した。
５：「３」点に対し、操縦安定性に顕著な向上が見られる。
４：「３」点に対し、操縦安定性に向上が見られる。
３：基準
２：「３」点に対し、操縦安定性に劣っていた。
１：「３」点に対し、操縦安定性に顕著に劣っていた。
５：「３」点に対し、操縦安定性に顕著な向上が見られる。
４：「３」点に対し、操縦安定性に向上が見られる。
３：基準
２：「３」点に対し、操縦安定性に劣っていた。
１：「３」点に対し、操縦安定性に顕著に劣っていた。
タイヤ耐久性（耐ベルトエッジセパ性）：下記に示す方法により測定した。
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９．５−４．０）に組み付けて、空気圧を７００ｋＰａとして、室内ドラム試験機に取り付け、初期速度５ｋｍ／ｈ、初期荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の６０％とし、３６時間毎に速度を２ｋｍ／ｈずつ増加し、１２時間毎に荷重を最大荷重の１２０％に達するまで最大荷重の１０％ずつ増加し、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、タイヤが破壊するまでの走行距離が長く、タイヤ耐久性に優れることを意味する。
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９．５−４．０）に組み付けて、空気圧を７００ｋＰａとして、室内ドラム試験機に取り付け、初期速度５ｋｍ／ｈ、初期荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の６０％とし、３６時間毎に速度を２ｋｍ／ｈずつ増加し、１２時間毎に荷重を最大荷重の１２０％に達するまで最大荷重の１０％ずつ増加し、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、タイヤが破壊するまでの走行距離が長く、タイヤ耐久性に優れることを意味する。
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製ＮＩＰＯＬ １５０２）
＊３：カーボンブラックＨＡＦ（キャボットジャパン社製ショウブラックＮ３３０、Ｎ２ＳＡ＝７３ｍ２／ｇ）
＊４：カーボンブラックＳＡＦ（東海カーボン（株）製シースト９Ｍ、Ｎ２ＳＡ＝１４０ｍ２／ｇ）
＊５：酸化亜鉛（正同化学社製 酸化亜鉛３種）
＊６：有機酸コバルト塩（ローディア社製マノボンドＣ２２．５（ホウ酸を含有する有機酸コバルト塩））
＊７：老化防止剤（フレキシス社製サントフレックス 6PPD）
＊８：加硫促進剤（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＮＳ−Ｐ）
＊９：硫黄（四国化成工業（株）製ミュークロンＯＴ−２０）
＊２：ＳＢＲ（日本ゼオン（株）製ＮＩＰＯＬ １５０２）
＊３：カーボンブラックＨＡＦ（キャボットジャパン社製ショウブラックＮ３３０、Ｎ２ＳＡ＝７３ｍ２／ｇ）
＊４：カーボンブラックＳＡＦ（東海カーボン（株）製シースト９Ｍ、Ｎ２ＳＡ＝１４０ｍ２／ｇ）
＊５：酸化亜鉛（正同化学社製 酸化亜鉛３種）
＊６：有機酸コバルト塩（ローディア社製マノボンドＣ２２．５（ホウ酸を含有する有機酸コバルト塩））
＊７：老化防止剤（フレキシス社製サントフレックス 6PPD）
＊８：加硫促進剤（大内新興化学工業株式会社製ノクセラーＮＳ−Ｐ）
＊９：硫黄（四国化成工業（株）製ミュークロンＯＴ−２０）
上記の表１から明らかなように、実施例１〜３で調製された空気入りタイヤは、ベルトプライをコートするベルトコートゴムの組成、およびキャップトレッドゴムの硬度とベルトコートゴムの１００％モジュラスの比を特定化したので、比較例に比べ、耐久性および操縦安定性を維持しながら優れたウェットトラクション性を有する。
比較例２は、カーボンブラックの配合量および（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する範囲外であるので、操縦安定性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例３は、（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する上限を超えているので、ウェットトラクション性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例４は、（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する下限未満であるので、操縦安定性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例５は、有機酸コバルト塩の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、タイヤ耐久性が悪化した。
比較例２は、カーボンブラックの配合量および（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する範囲外であるので、操縦安定性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例３は、（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する上限を超えているので、ウェットトラクション性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例４は、（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）が本発明で規定する下限未満であるので、操縦安定性およびタイヤ耐久性が悪化した。
比較例５は、有機酸コバルト塩の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、タイヤ耐久性が悪化した。
１ 重荷重用空気入りタイヤ
１１ ビードコア
１２ ビードフィラー
１２１ 下ビードフィラー
１２２ 上ビードフィラー
１３ カーカス層
１４ ベルト層
１４１ １番ベルト
１４２ ２番ベルト
１４３ ３番ベルト
１４４ ４番ベルト
１４５ ５番ベルト
１５ キャップトレッドゴム
１６ サイドウォールゴム
１１ ビードコア
１２ ビードフィラー
１２１ 下ビードフィラー
１２２ 上ビードフィラー
１３ カーカス層
１４ ベルト層
１４１ １番ベルト
１４２ ２番ベルト
１４３ ３番ベルト
１４４ ４番ベルト
１４５ ５番ベルト
１５ キャップトレッドゴム
１６ サイドウォールゴム
Claims (2)
- タイヤ補強層として配置される複数枚のベルトプライと、前記ベルトプライをコートするベルトコートゴムと、前記ベルトプライのタイヤ径方向外側に配置されるキャップトレッドゴムと、を備える重荷重用空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトコートゴムは、天然ゴムを含むジエン系ゴム１００質量部に対し、充填剤として窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が、５０〜１２０ｍ２／ｇであるカーボンブラックを４０質量部以上、硫黄を４〜８質量部および有機酸コバルト塩をコバルトとして０．１〜０．３質量部含有し、かつ
前記キャップトレッドゴムの２０℃における硬度（cap硬度）と、前記ベルトコートゴムの２０℃における１００％モジュラス（ベルトコートゴム M100）とが、下記式を満たす
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
８≦（cap硬度）／（ベルトコートゴム M100）≦１４ - タイヤ径方向内側から外側に向かって２番目に位置するベルトプライのタイヤ幅方向の長さ（２Ｂベルト長）と、前記キャップトレッドのタイヤ幅方向の長さ（cap長）とが、下記式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
（２Ｂベルト長）／（cap長）＞０．５５
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019152765A JP2021030869A (ja) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019152765A JP2021030869A (ja) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021030869A true JP2021030869A (ja) | 2021-03-01 |
Family
ID=74678501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019152765A Pending JP2021030869A (ja) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | 重荷重用空気入りタイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021030869A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131303A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
| JPS63247102A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ |
| JP2004323662A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Bridgestone Corp | スチールコード用コーティングゴム組成物及び重荷重用タイヤ |
| WO2014010093A1 (ja) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| WO2014057553A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
-
2019
- 2019-08-23 JP JP2019152765A patent/JP2021030869A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60131303A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-13 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
| JPS63247102A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-13 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | タイヤ |
| JP2004323662A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Bridgestone Corp | スチールコード用コーティングゴム組成物及び重荷重用タイヤ |
| WO2014010093A1 (ja) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
| WO2014057553A1 (ja) * | 2012-10-10 | 2014-04-17 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5495151B2 (ja) | ランフラットタイヤ | |
| JP6733308B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP4602718B2 (ja) | タイヤサイドウォール用ゴム組成物および空気入りタイヤ | |
| JP2008254619A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP2018158716A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7160195B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP2005290024A (ja) | ゴム組成物及びそれを用いた重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP2021030869A (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP2021000873A (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7393622B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7401734B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7457230B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7287193B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7348490B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7348491B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7287187B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7263940B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7368698B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7364872B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7364874B2 (ja) | 自動二輪車用タイヤ | |
| JP7360021B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7364873B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7381845B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ | |
| JP7302316B2 (ja) | 空気入りタイヤ | |
| JP7283301B2 (ja) | 重荷重用空気入りタイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220712 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230418 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230419 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230605 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230829 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230927 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231205 |