JP3725274B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ製造時の作業性を損なうことなく、発熱性能と耐摩耗性とが良好に両立した建設車両用等の重荷重用空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、悪路用重荷重用空気入りタイヤにおいては、発熱性能、耐摩耗性および諸物性等の低下を防止するための手法として、タイヤトレッドゴム組成物に配合するカーボンブラックの選定、その充填量の適正化等が行われてきた。また近年では、トレッドゴム組成物にカーボンブラックの配合とともに、シリカを配合した空気入りタイヤのトレッドゴムも種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１−３１１１４１号、特開平３−６５４０６号および特開平４−２２６１４０号公報には、建設車両等の重荷重用空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物に、カーボンブラックと共にシリカを配合し、耐摩耗性、耐カット性、発熱性能等を改良しようとする試みが提案されている。
【０００４】
また、特開平３−８４０４９号および特開平５−９８０７４号公報には、同じく重荷重用空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物において、特定の特性を有するカーボンブラックと共にシリカを配合することにより耐摩耗性、耐破壊性、低発熱性、悪路外観性能等を改良しようとする試みが提案されている。
【０００５】
さらに、特開昭６１−２８７９４５号、特開平１−１１８５５１号公報には、ゴム組成物にカーボンブラックとシリカを配合することにより低発熱性および耐カット性が改良されるということが述べられている。さらにまた、特開昭４６−１６８８号公報には、タイヤのような過酷な条件下で使用されるゴム製品の機械的特性の劣化を防止するために、カーボンブラックとシリカを配合することが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、悪路等を走行する重荷重用空気入りタイヤは、走行することによりトレッド部へ配置されたゴム組成物に大きな歪み振幅が繰り返し加えられ、タイヤ温度の上昇が大きく、このことがタイヤ寿命を著しく低下させている。一方、従来においては上述のように重荷重用空気入りタイヤの耐摩耗性を高めるために充填剤の種類や量を変更することで対応してきたが、これにより発熱性能やタイヤ製造時の作業性が悪化してしまうため、必ずしも満足し得るものではなかった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、建設車輛用等の重荷重用空気入りタイヤにおいて、タイヤ製造時の作業性を損なうことなく、発熱性能と耐摩耗性とを良好に両立させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の特性を有するカーボンブラックと特定のシリカとを所定量配合することにより、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、イソプレン系ゴム原材料１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が１００〜１６０ｍ^２／ｇで、かつジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が８０〜１３０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、窒素吸着比表面積が２１０〜２６０ｍ^２／ｇで、かつ吸油量が２００〜２６０ｍｌ／１００ｇであるシリカとを合計量で４０〜７０重量部含み、該合計量のうちシリカが３〜１５重量部であるゴム組成物をトレッドゴムとすることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において用いるイソプレン系ゴムとしては、天然ゴムの他に、イソプレン合成ゴムが挙げられる。
【００１１】
また、カーボンブラックとしては、窒素吸着比表面積が１００〜１６０ｍ² ／ｇで、かつジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が８０〜１３０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは窒素吸着比表面積が１１０〜１５０ｍ² ／ｇで、かつＤＢＰが８５〜１２０ｍｌ／１００ｇである。かかるカーボンブラックの窒素吸着比表面積が１００ｍ² ／ｇ未満かまたはＤＢＰが８０ｍｌ／１００ｇ未満であると十分な耐摩耗性が得られず、一方窒素吸着比表面積が１６０ｍ² ／ｇを超えるかまたはＤＢＰが１３０ｍｌ／１００ｇを超えると発熱性能が悪化する。
【００１２】
さらに、シリカとしては、窒素吸着比表面積が２１０〜２６０ｍ² ／ｇで、かつ吸油量が２００〜２６０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは窒素吸着比表面積が２１０〜２４０ｍ²／ｇで、かつ吸油量が２２０〜２４０ｍｌ／１００ｇである。発熱性能と耐摩耗性とを両立するより好ましいシリカの特性が上記の通りであり、その理由として、より最適な分散状態が得られるということが挙げられる。窒素吸着比表面積が２６０ｍ²／ｇを超えるとゴム組成物の粘度が上昇し、タイヤ製造時の作業性が悪化し、一方２１０ｍ²／ｇ未満であると耐摩耗性の改良効果が不十分である。また、吸油量が２６０ｍｌ／１００ｇを超えると発熱性能の改良効果が不十分であり、一方２００ｍｌ／１００ｇ未満では発熱性能と耐摩耗性とのバランスを良好に維持することが困難となる。
【００１３】
本発明においては、イソプレン系ゴム原材料１００重量部に対し、上記カーボンブラックとシリカとの合計量が４０〜７０重量部の範囲内であることを要する。かかる合計量が４０重量部未満では耐摩耗性が不十分であり、一方７０重量部を超えると発熱性能が悪化する。また、この合計量のうちシリカが３〜１５重量部、好ましくは５〜１０重量部であることを要する。シリカの配合量がかかる範囲から逸脱すると、発熱性能と耐摩耗性とのバランスを良好に維持することが困難となる。
【００１４】
なお、カーボンブラックの窒素吸着比表面積はＡＳＴＭ Ｄ４８２０−９３、ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９３に夫々準拠して測定した値である。また、シリカの窒素吸着比表面積は乾燥条件３００℃×１ｈｒ実施後同様に、ＡＳＴＭＤ４８２０−９３に準拠し、また吸油量はＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９３に準拠して測定した値である。
【００１５】
本発明の重荷重用空気入りタイヤのトレッドゴムには、上述の特定カーボンブラックと特定シリカに、通常使用される加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、その他の配合剤が通常使用される分量で適宜配合され得るものである。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
下記の表１に示す配合内容に基づき各種ゴム組成物を調製し、かかるゴム組成物をトレッドゴムとして用いて通常の加硫条件に従い、供試タイヤ（オフザロードタイヤ：３７００Ｒ５７）を作製した。
製造された供試タイヤについて、下記に示す各性能試験を実施した。
【００１７】
（ア）発熱性能
一定速度、ステップロード条件のドラム試験を実施し、トレッド部内側の定位置で温度測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい程発熱温度が低く低発熱性であることを示す。
【００１８】
（イ）耐摩耗性
２０００時間走行後の残った溝の深さを数か所測定し、その平均値から式、［（供試タイヤの残溝深さ）／（コントロールタイヤ（比較例１）の残溝深さ）］×１００によって評価した。数値が大きい程耐摩耗性が大きいことを示す。
【００１９】
（ウ）作業性
ムーニー粘度をＬ型ローターを用いて１３０±１℃で計測し、比較例１を１００として指数表示した。数値が大きい程作業性が良好であることを示す。
得られた結果を下記の表１に併記する。
【００２０】
【表１】

１）N−（1,3−ジメチルブチル）−N'−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
２）加硫促進剤：Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェンアミド
【００２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいては、タイヤ製造時の作業性および発熱性能を損なうことなく、耐摩耗性を大幅に向上させることができ、発熱性能と耐摩耗性とを良好に両立させることができる。

Claims (2)

1. イソプレン系ゴム原材料１００重量部に対し、窒素吸着比表面積が１００〜１６０ｍ²／ｇで、かつジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が８０〜１３０ｍｌ／１００ｇであるカーボンブラックと、窒素吸着比表面積が２１０〜２６０ｍ²／ｇで、かつ吸油量が２００〜２６０ｍｌ／１００ｇであるシリカとを合計量で４０〜７０重量部含み、該合計量のうちシリカが３〜１５重量部であるゴム組成物をトレッドゴムとすることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 上記合計量のうちシリカが５〜１０重量部である請求項１記載の重荷重用空気入りタイヤ。