JP2892054B2 - 建設車両用大型バイアスタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐久性の改良された建設車両用大型バイア
スタイヤに関し、更に詳しくはインナーライナーに隣接
するゴムを改良することにより耐久性を改良した建設車
両用大型バイアスタイヤに関するものである。

（従来の技術） 建設車両用バイアスタイヤのチューブレスタイプのイ
ンナーライナーには、耐空気透過性の優れているゴムが
望ましく、一般的にはハロゲン化ブチルゴム単独または
インナーライナーに隣接するゴムとの接着性を考慮して
ハロゲン化ブチルゴムとジエン系ゴムとのブレンドゴム
が使用されているが、ハロゲン化ブチルゴムのみでは加
硫後の接着が十分ではなく、パンク引きずりを起こすと
インナーライナーが剥げ落ちたりするため、接着力向上
のために耐空気透過性を犠牲にしてハロゲン化ブチルゴ
ムとジエン系ゴムとのブレンドが多く使用されている。

ハロゲン化ブチル単独で使用する場合には、隣接ゴム
との接着力向上のためにブローンアスファルトを配合し
たり、化学結合による接着力アップとして架橋剤（硫
黄、硫黄ドナーまたは反応性樹脂）を多量に添加して接
着力向上を図る手法が知られている。

また、本出願人は、インナーライナーに隣接するゴム
に非反応性アルキルフェノール樹脂を添加することによ
り、耐熱老化性を損うことなくインナーライナーと隣接
ゴムとの接着性改良を図る技術につき既に特許出願を行
っている（特開昭60-261706号）。

（発明が解決しようとする課題） 大型タイヤ、特に熱的影響を多大に受ける建設車両用
タイヤについては、タイヤゲージが厚く、タイヤ転動に
より発熱が甚だしいにもかかわらず、タイヤインナー側
は放熱効果が十分でないために、熱的影響を多大に受け
る。従って、インナーライナーの接着力向上のためハロ
ゲン化ブチルゴムとジエン系ゴムのブレンドゴムを適用
しても熱的影響により硬化してしまい、ライナー割れを
発生させ、甚しい場合にはライナー剥離からの隣接ゴム
硬化による割れ、剥落が起こり、ケースコード切断に至
る。

一方、ハロゲン化ブチルゴム単独では耐空気透過性に
優れていると同時に、耐熱硬化性にも優れているためラ
イナー割れは起きなくなるが、隣接ゴムとの反応性結合
が熱により切断され、界面接着力が低下する。また、ブ
ローンアスファルトを添加しても走行末期においては隣
接ゴムとの界面で剥離を生じ、その効果は十分ではな
い。特に、熱的に厳しいユーザーにおいては、界面剥離
によりインナーライナーが半球状に大きくふくらみ、性
能、外観上好ましくなく、また部分的修復ができないと
いう不都合が生じた。

更に、架橋剤として硫黄または硫黄ドナーをインナー
ライナーまたは隣接ゴムへ添加してこれら界面の接着力
の向上を図る手段においては、かかる接着力の向上が図
られても建設車両用タイヤでは同時にゴム硬化が促進さ
れ、インナーライナー若しくは隣接ゴムの割れが引き起
こされるため、架橋剤の添加には量的な制約が果せられ
ることになる。

本出願人が先に出願した特開昭60-261706号公報記載
の技術は上記欠点を解消し得るものであるが、熱的に厳
しくかつ長期間使用を行うユーザーの下では、インナー
ライナーが半球上にふくらまないまでも、かなりの接着
力低下が認められた。従って、使用期間が更に延びた場
合にはインナーライナーゴムと隣接ゴムとの完全な剥離
現象が出てくることが懸念される。そこで、より一層の
界面接着力の向上が求められている。

上述のことから、本発明の目的は、ハロゲン化ブチル
ゴムまたはハロゲン化ブチルゴムとジエン系ゴムとのブ
レンドゴムのインナーライナーと隣接するゴムに対し、
熱老化後の接着力向上を図りかつそれ自体耐熱老化性を
改良することによりタイヤ使用末期におけるインナーラ
イナー剥離防止効果の一層の向上を図って、耐久性の改
良された建設車両用大型バイアスタイヤを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の建設車両用大型バ
イアスタイヤは、ハロゲン化ブチルゴム単独またはハロ
ゲン化ブチルゴムとジエン系ゴムのブレンドゴムをゴム
成分とするゴム組成物をインナーライナーとして配設
し、該インナーライナーとカーカスプライ層との間に、
ジエン系ゴム、または該インナーライナーよりジエン系
ゴムの比率が高いジエン系ゴムとハロゲン化ブチルゴム
とのブレンドゴムをゴム成分とするインナーライナー隣
接部材を配設し、該インナーライナー隣接部材をゴム成
分100重量部に対してブローンアスファルト１〜６重量
部、非反応性アルキルフェノール樹脂１〜８重量部およ
び硫黄0.5〜３重量部を配合したゴム組成物よりなるよ
うにしたものである。

上記ジエン系ゴムとしては天然ゴム、ポリイソプレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体またはボリブタジエ
ンゴムを使用するのが好ましい。また、隣接部材として
ジエン系ゴムとハロゲン化ブチルゴムを併用して用いる
場合、隣接部材のジエン系ゴムの配合量をインナーライ
ナーのそれよりも高くするのは、接着力低下を防止する
ためである。

ジエン系ゴム単独から成る隣接部材へブローンアスフ
ァルトを添加した場合、ブローンアスファルト自身ハロ
ゲン化ブチルゴムと相容性が良いために、加硫による熱
によってブローンアスファルトが容易に隣接部材からイ
ンナーライナーへ拡散、浸透する。この結果、隣接部材
とハロゲン化ブチルゴム含有インナーライナーとの間で
分子拡散が容易となり、分子オーダーの相容性が向上し
て共加硫性が向上する。また、インナーライナーへ拡散
したブローンアスファルトと隣接部材中のブローンアス
ファルトが加硫の熱により重合して結合していくことに
より、インナーライナーと隣接部材との界面接着力が一
層向上することになる。従って、熱老化後の接着保持性
はこの重合反応のために良好なものとなる。

ここで、隣接部材によりハロゲン化ブチルゴムの配合
比率の高いインナーライナーにブローンアスファルトを
混練りすると、ブローンアスファルトとハロゲン化ブチ
ルゴムとの相容性が良いために隣接部材へのブローンア
スファルトの拡散が小さくなる。この結果、分子拡散は
隣接部材にブローンアスファルトを添加した場合に比較
して少なくなり、同時に重合による結合も少なくなる。
従って、ブローンアスファルトは隣接部材へ添加した方
が効果が大きく、好ましい。但し、隣接部材へのブロー
ンアスファルトの添加が６重量部を越えると、ブローン
アスファルトの移行量が多過ぎるために加硫時に界面に
ブローンアスファルトの薄層が形成され、却って接着力
の低下を来たすことになる。従って、２〜４重量部が最
適である。

次に、本発明で使用する非反応性アルキルフェノール
樹脂は、軟化点60〜115℃、酸価１〜60のもので、ｐ−
第３級ブチルフェノール、ｐ−オクチルフェノール、ｐ
−フェニルフェノール、ｐ−アミノフェノール、ｐ−ク
ミルフェノールを主原料として比較的少量のホルマリン
と硫酸、塩酸、シュウ酸、アセチルトルエンスホン酸を
触媒として得られるもので、例えばｐ−tert−オクチル
フェノールホルムアルデヒド樹脂、ｐ−sec−ブチルフ
ェノールホルムアルデヒド樹脂、ｐ−tert−ブチルフェ
ノールホルムアルデヒド樹脂、ｐ−tert−アミルフェノ
ールホルムアルデヒド樹脂、ｐ−ノニルフェノールホル
ムアルデヒド樹脂、ｐ−クミルフェノールホルムアルデ
ヒド樹脂、ｐ−フェニルフェノールホルムアルデヒド樹
脂がある。本発明においてはこの非反応性アルキルフェ
ノール樹脂の添加量は、ゴム成分100重量部に対し１〜
８重量部とするが、この理由は１重量部未満では添加し
た効果が得られず、一方８重量部を越えると界面に樹脂
の膜が形成されるようになり、却って接着力が低下して
好ましくないためである。

また硫黄の添加量はゴム成分100重量部に対し0.5〜３
重量部であることを必要とする。硫黄が0.5重量部より
少ないと有効架橋が少なく、強力が低下し、接着力も低
下し、一方３重量部より多くなると接着力を増すことが
できるが、熱硬化性が劣るようになり好ましくない。

尚、本発明で用いる前記ゴム組成物には通常ゴム組成
物に用いられる老化防止剤等の配合剤が適宜配合され
る。

以上の構成より成るゴム組成物を用いてインナーライ
ナー隣接部材を形成することにより本発明の目的は達成
される。

（実施例） 以下、本発明を次の実施例により説明する。

第１表に示すインナーライナー用としてのＩ〜IIIの
ハロゲン化ブチル配合ゴムを第２表に示す隣接部材用と
してのＡ〜Ｌの配合ゴムと未加硫状態で2.3mmのシート
として張り合せ、4mmの深さを有するモールドで145℃×
400分、30kg/cm²の圧力で加硫した。

１日放置、冷却後、幅1cm×長さ10cmの刃形に打ち抜
いてリボン状のサンプルを作成した。これ等のサンプル
につき引張り試験機にて引張りスピード50mm/minの速度
でオリジナルの剥離抗力を測定し、かつ剥離面の状態を
観察し、得た結果を第３表〜第４表のオリジナル接着力
および剥離面の状態の項に示す。但し第３表はインナー
ライナー種Ｉを用いた場合、第４表は同じくIIおよびII
Iをもちいた場合を示す。

次に空気循環式恒温槽にて100℃で５日間放置し、１
日放置、冷却した後、幅1cm×長さ10cmの刃形にてリボ
ン状のサンプルを作成し、引張り試験機にて引張りスピ
ード50mm/minの速度で熱老化後の剥離抗力を測定し、か
つ剥離面の状態を観察し、得た効果を同様に第３表〜第
４表に示す。

ここで剥離面の状態として「界面」というのは２種以
上の界面で剥離が進行し、各シート表面に各隣接部材の
付着がないことを表わし、「ストック」というのはどち
らかのゴム質内で剥離が進行し、全く界面が表われない
ことを言い、「一部ストック」というのは、界面とスト
ックの混在を表わす。また接着力は数値の大きい方が良
好、剥離面の状態は界面の出ない方が良好であることを
表わす。

更に、隣接部材の熱老化による物性変化の確認とし
て、前記と同様第２表に示す配合ゴムを2.3mmのシート
にした未加硫ゴムを145℃×400分、30kg/cm²の圧力で加
硫したスラブ板をJIS 3号の刃形で打抜き１日放置、冷
却後のオリジナルおよび100℃×５日間熱老化したサン
プルについて引張り物性として伸び、強力および100％
モジュラスを測定し、得た結果を第５表に示す。

尚、表中の伸び、強力は数値の大きい方が良好、100
％モジュラスは熱老化後では数値の小さい方が耐熱硬化
性が良好であることを示す。

次に第１図および一部拡大図第２図に示す如く、イン
ナーライナー１に第１表に示すハロゲン化ブチルゴムＩ
を用い、インナーライナー隣接部材層２（カーカス３の
プライコーティングゴムとインナーライナー１との中間
層）として第２表に示すＡとＢとＣを１本内でそれぞれ
を半周ずつ入れた、建設用重荷重バイアスタイヤ18.00-
25,32プライレーティング（ケース構造:3ブレーカー＋1
6ブライコード、コード層:6,6−ナイロン、ビード構
造：トリプルビード）をつくり、内圧５kg/cm²、荷重90
トン、速度20Km/hrの条件で6,000Km走行させ、インナー
ライナー１のふくれ状況を評価し、得た結果を第６表に
示す。

上記第６表より、隣接部材にブローンアスファルトと
非反応性アルキルフェノール樹脂が添加された場合には
インナーライナーとの接着性が大幅に向上することが分
かる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の建設車両用大型バ
イアスタイヤは、インナーライナー隣接部材としてジエ
ン系ゴム単独またはジエン系ゴムとハロゲン化ゴムの特
定比のブレンドゴムに前記非反応性アルキルフェノール
樹脂とブローンアスファルトと硫黄を特定量配合したゴ
ム組成物により構成したことをにより、第６表に示すよ
うにインナーライナーのふくれを発生することなく、即
ち、耐熱硬化性と熱老化後の接着力保持性が優れ、熱環
境のもとで耐熱硬化性と接着力の両立を必須要件とする
鉱山または建設車両用タイヤとして極めて有用なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いたタイヤの左半分の断面図、 第２図は第１図のＡ部の拡大断面図である。 １……インナーライナー、２……隣接部材（中間層）、
３……カーカスプライコード、４……ブレーカー、５…
…ビードワイヤ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハロゲン化ブチルゴム単独またはハロゲン
   化ブチルゴムとジエン系ゴムのブレンドゴムをゴム成分
   とするゴム組成物をインナーライナーとして配設し、該
   インナーライナーとカーカスプライ層との間に、ジエン
   系ゴム、または該インナーライナーよりジエン系ゴムの
   比率が高いジエン系ゴムとハロゲン化ブチルゴムのブレ
   ンドゴムをゴム成分とするインナーライナー隣接部材を
   配設してなる建設車両用大型バイアスタイヤにおいて、 該インナーライナー隣接部材がゴム成分100重量部に対
   してブローンアスファルト１〜６重量部、非反応性アル
   キルフェノール樹脂１〜８重量部および硫黄0.5〜３重
   量部を配合したゴム組成物よりなることを特徴とする建
   設車両用大型バイアスタイヤ。
2. 【請求項２】上記非反応性アルキルフェノール樹脂の軟
   化点が60〜115℃、酸価が１以上60以下である請求項１
   記載の建設車両用大型バイアスタイヤ。