JP4020480B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
【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、更に詳しくは、特定の水素化ＮＢＲを含むゴム（即ち、「共役ジエン単位の含有量が３０％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対し、メタクリル酸亜鉛を０〜１２０重量部、カーボンブラックを０〜６０重量部配合し、そしてメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１０〜１２０重量部であるゴム組成物」）を、タイヤの各部または全部に用いたインナーライナー層を有しない空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤの転がり抵抗を低減するためには、主に、低燃費配合としたキャップトレッドの使用が行われてきた。これは、キャップトレッドの体積が単一部材としては最も大きく、また、キャップトレッドには摩擦性能向上のためにヒステリシスロスの大きいゴムが使われていることから、転がり抵抗に対する影響が大きく、転がり抵抗の低減に対して最も効果的な手法だからである。しかしこの場合、単に低燃費配合とするだけでは、ウェット性能が低下したり、耐摩耗性が低下するという問題があった。
一方、水素化ＮＢＲを含むゴムは、強度が非常に高い上に発熱を低くできるため、転がり抵抗が小さいタイヤの補強プライ用ゴムとして理想的な性質を持っているが、汎用のジエン系ゴムとは加硫接着しないという問題があるため、実用化するには至っていない。
この問題に対し、特開平５−１８５８０５では、水素化ＮＢＲを含むゴムとジエン系汎用ゴムとの接着方法を開示しているが、この方法では、まだ隣接ゴムとの接着力が十分でない他、２層の接着層を必要とするため生産性が劣るという欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明では、タイヤにおけるパーツ部材の一部または全部を特定の水素化ＮＢＲを含むゴムにより構成することによって、また、この特定の水素化ＮＢＲを含むゴムをパーツ部材の一部に用いる場合には、該パーツ部材と他の汎用ゴムからなるパーツ間の接着層に特定の接着ゴム層を用いることによって、タイヤの軽量化を図ると共に、転がり抵抗の軽減化、耐久性、耐摩耗性、耐外傷性、および操安性の向上を実現し、また、水素化ＮＢＲの優れた耐空気透過性により、従来は必要であったインナーライナーを不要となした空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、有機繊維コードまたはスチールコードをゴム引きしてなる少なくとも１層のカーカス層と、有機繊維コードまたはスチールコードをゴム引きしてなる少なくとも２層のベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、少なくともカーカスコートゴムとベルトコートゴムは、共役ジエン単位の含有量が３０％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対し、メタクリル酸亜鉛を０〜１２０重量部およびカーボンブラックを０〜６０重量部配合し、そしてメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１０〜１２０重量部であるゴム組成物（以下、単に「水素化ＮＢＲを含むゴム」という。）で構成し、かつ上記ゴム組成物と隣接するジエン系ゴムとの間に、（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムおよび（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム合計１００重量部に（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合したゴム組成物からなる接着ゴム層（以下、単に「接着ゴム層」という。）を配置したインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【０００５】
本発明に従えば、前記カーカスコートゴムとベルトコートゴムおよびビードフィラーのゴムを、前記カーカスコートゴムとベルトコートゴムおよびビードフィラー、サイドウォールのゴムを、または前記カーカスコートゴムとベルトコートゴムおよびビードフィラー、サイドウォール、リムクッション、チェーファーのゴムを前記の水素化ＮＢＲを含むゴムで構成し、これらの群の各部分と隣接するジエン系ゴム部材との間には前記の接着ゴム層を配置したインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
また、本発明に従えば、キャップトレッドにジエン系ゴムおよびブチル系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを、そしてビードインシュレーションにジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、ニトリル系ゴムおよびヒドリン系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを用い、あるいはキャップトレッドにジエン系ゴムおよびブチル系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを用い、他の部分のゴムは全て前記の水素化ＮＢＲを含むゴムで構成し、これらの間に前記の接着ゴム層を配置したインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【０００７】
また、本発明に従えば、ビードインシュレーションゴムを、ジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、ニトリル系ゴムおよびヒドリン系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムで構成し、かつビードインシュレーションと隣接する前記の水素化ＮＢＲを含むゴム組成物との間には前記の接着ゴム層を配置しないことを特徴とする、インナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【０００８】
更に、本発明によれば、前記接着ゴム層の厚さが０．１〜２．０mmであること、前記接着ゴム層における（Ａ）と（Ｂ）の重量比（Ａ）／（Ｂ）が９０／１０〜１０／９０であること、前記接着ゴム層が、メタクリル酸高級エステル、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸またはアクリル酸の金属塩、フタル酸ジアリルエステル、１，２−ポリブタジエンから選ばれる少なくとも１種の共架橋剤を含み、有機過酸化物で架橋されていることを特徴とするインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【０００９】
更に、本発明に従えば、ビードインシュレーションゴムを除く他の部分のゴムが全て前記の水素化ＮＢＲを含むゴムで構成されている空気入りタイヤ、また、タイヤを構成する全ての部分のゴムが前記の水素化ＮＢＲを含むゴムで構成されているインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【００１０】
また、少なくともタイヤ内外面の一部に、黒以外の色に着色された前記の水素化ＮＢＲを含むゴムを用いたインナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【００１１】
更に、本発明に従えば、前記所定のパーツ部材ゴムに前記の水素化ＮＢＲを含むゴムを用いた場合には、インナーライナー層を有しない空気入りタイヤが提供される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明では、空気入りタイヤにおけるカーカスコート、ベルトコート、ビードフィラー、サイドウォール、リムクッション、チェーファー、キャップトレッド、およびビードインシュレーションを構成する各パーツ部分の一部または全部に、共役ジエン単位の含有量が３０％以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴム（水素化ＮＢＲ）を４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対し、メタクリル酸亜鉛を０〜１２０重量部、カーボンブラックを０〜６０重量部配合し、そしてメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１０〜１２０重量部であるゴム組成物（水素化ＮＢＲを含むゴム）を使用し、かつ、当該水素化ＮＢＲを含むゴムで構成される前記各パーツ部分と隣接するジエン系ゴムで構成されるその他のパーツ部分との間に、（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムおよび（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム合計１００重量部に、（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合したゴム組成物からなる接着ゴム層（接着ゴム層）を配置して、前記水素化ＮＢＲを含むゴムで構成されるパーツ部分とジエン系ゴムで構成されるパーツ部分とを強固に接着させることを特徴としている。
【００１３】
本発明における各パーツ部分に使用される水素化ＮＢＲを含むゴムには、前記の水素化ＮＢＲを４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対して、メタクリル酸亜鉛を０〜１２０重量部、カーボンブラックを０〜６０重量部配合し、そしてメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの配合量の合計が１０〜１２０重量部であるゴム組成物が用いられる。この水素化ＮＢＲを含むゴムにおいて、水素化ＮＢＲが４０重量部以下ではゴムの所望の強度が得られないため使用上好ましくないが、これが１００重量部であっても一向に問題とならない。また、この水素化ＮＢＲを含むゴムに配合するメタクリル酸亜鉛とカーボンブラックの合計配合量が１０重量部未満であると、軟らかすぎて操安性等が低下し、１２０重量部を超えると硬すぎて利用に不都合となる。そして、この水素化ＮＢＲを含むゴムは、前記所定の各成分の配合量の範囲でその配合を変えることにより、従来のジエン系ゴムと比較して非常に高硬度とすることができ、その際にも耐久性、耐疲労性、耐カット性に優れ、低発熱性であり、かつ高温での硬度低下が小さいため、当該水素化ＮＢＲを含むゴムは、操安性、低転がり抵抗、軽量化に必要な各種のタイヤパーツ部分に有効に使用することができる。
【００１４】
前記の水素化ＮＢＲ（エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和共重合ゴム）は既に公知のものであり、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルと１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエンとの共重合体、上記の２種の単量体と共重合可能な単量体、例えば、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノアルキル（メタ）アクリレートなどとの多元共重合体であって、具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合ゴム等を挙げることができる。これらのゴムは、エチレン性不飽和ニトリル単位を３０〜６０重量％含み、共役ジエン単位の部分水素化等の手段により共役ジエン単位を３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下としたものである。
【００１５】
当該水素化ＮＢＲに対して前記のメタクリル酸亜鉛（ジメタクリル酸亜鉛の形になっているものを含む）および／またはカーボンブラックを混合する方法は特に限定されないが、通常ゴム工業において用いられるロール、バンバリー、ニーダー、１軸混練機、２軸混練機などの混合機を使用することができる。
また、水素化ＮＢＲにメタクリル酸亜鉛を混合する方法としては、水素化ＮＢＲに直接メタクリル酸亜鉛を混合する方法のほかに、先ず水素化ＮＢＲに酸化亜鉛、炭酸亜鉛などの亜鉛化合物を配合し、十分に分散させた後、メタクリル酸を混合または吸収させ、ポリマー中でメタクリル酸亜鉛を生成させる方法を採ってもよく、この方法は、メタクリル酸亜鉛の非常に良い分散が得られるので好ましい。また、水素化ＮＢＲにメタクリル酸亜鉛と亜鉛化合物が予め分散されている組成物を用いるのも好ましく、これは日本ゼオン（株）製の「ＺＳＣ」（商標名）シリーズ、例えばＺＳＣ２２９５、ＺＳＣ２２９５Ｎ、ＺＳＣ２３９５、ＺＳＣ２２９８などとして入手可能である。
【００１６】
また、水素化ＮＢＲを含むゴムは、有機過酸化物で架橋されていることが好ましい。有機過酸化物としては、通常のゴムの過酸化物加硫に使用されているものを使用することができる。例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機過酸化物は、１種または２種以上を使用し、ゴム１００重量部に対して０．２〜１０重量部、好ましくは０．２〜６重量部配合することが望ましい。
【００１７】
この水素化ＮＢＲを含むゴムには、他の充填剤、例えばシリカ、炭酸カルシウム、タルクなどや、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸の高級エステル、フタル酸ジアリルエステル、ｍ−フェニレンビスマレインイミド、１，２−ポリブタジエンなどの架橋助剤、その他ゴム工業で一般的に用いられている可塑剤、老化防止剤、安定剤、接着剤、樹脂、加工助剤、着色剤などを適宜配合してもよい。
【００１８】
本発明に従えば、前記水素化ＮＢＲを含むゴムで構成される各パーツ部分と隣接する他のパーツ部分のジエン系ゴム層との間の接着性を向上させるために、（Ａ）天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体ゴムから選ばれた少なくとも１種のジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムを配合し、その（Ａ）＋（Ｂ）合計１００重量部に対して（Ｃ）平均分子量３００〜１５００、軟化点５０〜１６０℃、ヨウ素吸着量２０ｇ／１００ｇ以上の芳香族系石油樹脂を５〜８０重量部配合した接着ゴム層を介して接着させることが必要である。前記（Ａ）＋（Ｂ）合計１００重量部に対する前記（Ｃ）の芳香族系石油系樹脂の配合量が５重量部未満であると接着力が低下し、また、８０重量部を超えると発熱が大きく、そのいずれの場合にもタイヤ破壊に通ずることになるので上記（Ｃ）の配合量以外では好ましくない。
【００１９】
前記接着ゴム層に含まれる（Ａ）ジエン系ゴムと（Ｂ）アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴムの配合比は、Ａ：Ｂ＝１０：９０〜９０：１０であることが接着力の点で好ましい。この配合比の範囲を超えると接着力が低下する。また、接着ゴム層の厚さは、０．１〜２．０mmとするのが良く、より好ましくは０．２〜０．８mmとする。この厚さが０．１mmより薄いと、生産時に接着ゴム層に切れが発生したり、加工が難しくなり、また、２．０mmより厚いと、通常走行では問題とならないものの、長時間走行や高シビアリティ条件下での走行においてこの接着ゴム層が発熱し、接着層が破壊するので好ましくない。
【００２０】
前記接着ゴム層は、更に、メタクリル酸高級エステル、トリアリルイソシアヌレート、メタクリル酸またはアクリル酸の金属塩、フタル酸ジアリルエステル、１，２−ポリブタジエンから選ばれる少なくとも１種の共架橋剤を含み、有機過酸化物で架橋することが一層好適である。
また、この接着ゴム層を構成するゴム組成物には、前記（Ｃ）芳香族系石油樹脂の他に、一般的にゴムに配合される配合剤、例えば、カーボン、シリカ、タルクなどの充填剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、樹脂、接着剤、架橋助剤、加硫促進剤、粘着付与剤などを適宜配合してもよい。
【００２１】
本発明によれば、その第１態様として、図１に示されるように、カーカス、ベルトの補強コードをコートするゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、メタクリル酸亜鉛および／またはカーボンブラックで補強される。他のパーツ部分は、従来のジエン系ゴムで構成してもよいが、この場合には、前記カーカスコート、ベルトコートを構成する水素化ＮＢＲを含むゴムとの間に特定の接着ゴム層を介することにより、水素化ＮＢＲを含むゴムとジエン系ゴムとを接着させる。
【００２２】
前記第１態様を採る場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、従来のジエン系ゴムと比較して、高硬度、低発熱性であり、かつ耐カット性にも優れているため、従来配置されているようなアンダートレッドは必ずしも必要としない。
ベルト層とトレッド層との間にカバー層がなく、かつトレッド溝底からベルトまでの厚さを従来並みに確保したい場合、また、ベルト層とトレッドとの間にカバー層があり、そのカバー層が水素化ＮＢＲを含むゴム組成物で補強コードをコートして成りかつトレッド溝底からカバー層までの厚さを従来並みに確保したい場合には、その部分（従来のアンダートレッドが位置していた部分）も水素化ＮＢＲを含むゴムで構成するのが好ましい。
【００２３】
本発明によれば、その第２態様として、図２に示されるように、カーカスコートとベルトコートおよびビードフィラーのゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、高硬度なためビードフィラー体積を小さくしても従来と同等のタイヤ横剛性が得られ、操安性が低下しない。また、発熱性が小さいため転がり抵抗が増加しないので、ビードフィラーゴムとして好適に使用できる。
更に、ビードフィラーも水素化ＮＢＲを含むゴムで構成すると、カーカスコートとビードフィラーとの間に配置する接着ゴム層が不要となるため、一層転がり抵抗の低減が可能となり、生産性も向上するのでより好ましい。
【００２４】
本発明によれば、その第３態様として、図３に示したように、カーカスコートとベルトコートおよびビードフィラー、サイドウォールのゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、耐オゾン劣化性、耐汚染性、耐カット性に優れる上に低発熱性であるため、耐外傷性と低転がり抵抗および軽量化を両立したサイドウォールとしても好適である。耐カット性に優れるため、カーカスコートゴムに水素化ＮＢＲを含むゴムで構成したことと併せ、サイドウォールを薄くしても耐外傷性が低下しない。また、発熱が小さいため、転がり抵抗が低減するという効果も奏する。
また、サイドウォールを水素化ＮＢＲを含むゴムとすると、カーカスとの間の接着ゴム層が不要となるため一層転がり抵抗の低減が可能となり、生産性も向上するのでより好ましい。
更に、ビードフィラーも、サイドウォールも共に水素化ＮＢＲを含むゴムとした場合には、カーカス、ビードフィラー、サイドウォール間の接着ゴム層が不要となるため一層好ましい。
【００２５】
本発明によれば、その第４態様として、図４に示すカーカスコートとベルトコートおよびビードフィラー、サイドウォール、リムクッション、チェーファーのゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、従来のジエン系ゴムと比較して、高硬度でありながら低発熱性でかつ高強度であるため、ビード部のチェーファー、リムクッションとしても好適である。高硬度のため、ビード部の動きが抑制され、操安性が向上する。また、高強度で耐引裂き性に優れるため、リム組み、リム外しを繰り返してもビードトゥ部が切れにくいという効果を奏する。
また、チェーファーおよびリムクッションも水素化ＮＢＲを含むゴムとすると、カーカスとの間の接着ゴム層が不要となり、生産性が向上してより好ましい。
また、ビードフィラー、サイドウォールも水素化ＮＢＲを含むゴムとして、更にチェーファーおよびリムクッションも水素化ＮＢＲを含むゴムとした場合には、カーカス、ビードフィラー、サイドウォール、リムクッション、チェーファー間の接着ゴム層が不要となるため一層好ましい。
【００２６】
本発明によれば、その第５態様として、図４に示すビードインシュレーションのゴムを、ジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、ニトリル系ゴム、ヒドリン系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムで構成し、かつこのビードインシュレーションと隣接する水素化ＮＢＲを含むゴムとの間には前記の接着ゴム層を配置しない構造とする。この構造の場合には、ビードワイヤを被覆するビードインシュレーションゴムに限っては、タイヤを使用する際に発生する歪が極めて小さく、隣接するゴムとの接着が弱くても耐久性上の問題が発生しないため、接着ゴム層は不要である。
【００２７】
本発明によれば、その第６態様として、図５に示すキャップトレッドには、ジエン系ゴムまたは／およびブチル系ゴムを、そしてビードインシュレーションには、ジエン系、ゴムクロロプレン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、ニトリル系ゴム、ヒドリン系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを用い、他の部分のゴムは全て水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。
また、その第７態様として、図５に示すキャップトレッドのみにジエン系ゴムまたは／およびブチル系ゴムを用い、他の部分のゴムは全て水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。これらの場合のように、キャップトレッドを除く全てのゴム、あるいはキャップトレッドとビードインシュレーションを除く全てのゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成し、キャップトレッドとの間に接着ゴム層を配置するようにすると、キャップトレッドとの間以外には接着ゴム層が不要となる。従って、予めキャップトレッドがないグリーンタイヤを、接着ゴム層がないため良好となった生産性によって生産し、後にキャップトレッドを接着ゴム層と共に貼り付けて完成グリーンタイヤとすることができるため、低転がり抵抗で軽量かつ耐外傷性に優れた、生産性の良い高性能タイヤとすることができる。
また、水素化ＮＢＲを含むゴムは、耐摩耗性が良く、低発熱であるため、これをキャップトレッドとして用いてもよいが、制動性能、ウェット性能等のグリップ性能と耐摩耗性、低発熱性をバランスよく両立させるためには従来のジエン系ゴム配合のキャップトレッドとするのが望ましい。
【００２８】
本発明によれば、その第８態様として、図４に示すビードインシュレーションゴムにはジエン系ゴム、クロロプレン系ゴム、ブチル系ゴム、エチレンプロピレン系ゴム、ニトリル系ゴム、ヒドリン系ゴムから選ばれる少なくとも１種のゴムを用い、他の部分のゴムは全て水素化ＮＢＲを含むゴムで構成する。この場合には、ビードワイヤを包むビードインシュレーションゴムに限って、タイヤを使用する際に発生する歪が極めて小さく、隣接するゴムとの接着が弱くても耐久性上の問題が発生しないため、このビードインシュレーションゴムと隣接するゴムとの間には接着ゴム層が不要となるので、結局、全ての接着ゴム層が不要のタイヤを生産することができる。
【００２９】
本発明によれば、その第９態様として、図４に示されるタイヤを構成する全ての部分のゴムを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成することができる。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、強度、低発熱性、耐カット性などの物性が優れるため、従来タイヤのように、各部材毎に配合を変える必要がない。従って、一本のタイヤに必要なゴム配合の種類が減少するため、生産性を向上することができる。また、キャップトレッドがないグリーン台タイヤを射出成型により生産し、後にキャップトレッドを接着ゴム層と共に貼り付けて完成グリーンタイヤとすることも可能であるため、このようにすればより一層生産性を向上することができる。なお、上記のようにして得られるタイヤは、それぞれ低転がり抵抗の高性能タイヤおよび更生用台タイヤとしても好適である。
【００３０】
本発明によれば、その第１０態様として、少なくともタイヤを構成する各パーツの一部または全部の内外面に、黒以外の色に着色した水素化ＮＢＲを含むゴムを配置した空気入りタイヤとすることができる。この場合には、水素化ＮＢＲを含むゴムは、強度、低発熱性、耐カット性などの物性が優れると共に、また、カーボンブラックを配合しなくてもメタクリル酸亜鉛のみを用いて硬度を上げることができるので、前記の諸特性を減ずることなく黒以外の任意の着色が可能であり、その黒以外の色で着色した水素化ＮＢＲを含むゴムを用いて、タイヤの内外面に配設される各パーツの一部または全部の内外面に配置すれば、前記諸特性を保持したまま、タイヤの意匠的効果を奏することができる。
【００３１】
本発明による上記第１態様〜第１０態様から構成されるタイヤでは、そこで用いる水素化ＮＢＲを含むゴムが低い空気透過係数を有しているので、従来配置されていたようなインナーライナーは必ずしも必要としない。したがって、その分の軽量化を図ることが可能である。
また、従来、ベルト端部の層間、およびベルト端部とカーカスとの間に配置されていたような図４に示されるクッションゴムは、カーカス、ベルトと共に、水素化ＮＢＲを含むゴムで構成するのが好ましい。しかし、水素化ＮＢＲを含むゴムでカーカス、ベルトを構成した場合には、その耐久性に余裕があるので、前記クッションゴムは必ずしも必要としない。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００３３】
以下の各例に用いた試験タイヤは、次のように作製した。
試験タイヤの作成
各例に示した配合組成からなる各パーツおよび接着ゴム層を、各例のタイヤ構成にしたがって所定の位置に順次配置、接着して試験タイヤ（サイズ：１８５／６５Ｒ１４）を作成し、以下の各試験に供した。
【００３４】
各例に用いた所定のパーツおよび接着ゴム層における配合成分には、以下の市販品を用いた。なお、接着ゴム層の配合成分について、変量していない配合剤は実施例の表には記載していない。
１）各タイヤパーツの配合成分
【表１】
３）各タイヤパーツの従来配合成分
▲１▼キャップトレッドの従来配合
ＮＲ：ＲＳＳ＃３ ５０重量部
ＳＢＲ：Ｎｉｐｏｌ １５０２（日本ゼオン製） ５０重量部
カーボンブラック（ＨＡＦ級）：Ｎ３３９（昭和キャボット製） ５０重量部
亜鉛華：亜鉛華＃３（正同化学製） ３重量部
ステアリン酸：ビーズステアリン酸（日本油脂製） １重量部
アロマオイル：コウモレックス３００（日本石油製） １０重量部
老化防止剤：ノクラック６Ｃ（大内新興化学製） １．５重量部
ワックス：サンノック（大内新興化学製） ５重量部
硫黄：サンフェル（三新化学工業製） ２重量部
加硫促進剤：ノクセラーＮＳ−Ｆ（大内新興化学製） １重量部
【００３７】
▲３▼ベルトコートの従来配合
ＮＲ：ＲＳＳ＃３ １００重量部
カーボンブラック（ＨＡＦ級）：Ｎ３３９（昭和キャボット製） ６０重量部
亜鉛華：亜鉛華＃３（正同化学製） ７重量部
ステアリン酸：ビーズステアリン酸（日本油脂製） ０．５重量部
老化防止剤：ノクラック２２４（大内新興化学製） ２重量部
ステアリン酸コバルト（大日本インキ化学製） １重量部
ＲＦ樹脂：スミカノール６１０（住友化学工業製） ２重量部
硫黄：サンフェル（三新化学工業製） ５重量部
加硫促進剤：ノクセラーＣＺ−Ｇ（大内新興化学製） １重量部
【００３９】
▲４▼ビーズフィラーの従来配合
ＮＲ：ＲＳＳ＃３ ８０重量部
ＳＢＲ：Ｎｉｐｏｌ １５０２（日本ゼオン製） ２０重量部
カーボンブラック（ＨＡＦ級）：Ｎ３３９（昭和キャボット製） ７０重量部
亜鉛華：亜鉛華＃３（正同化学製） ５重量部
ステアリン酸：ビーズステアリン酸（日本油脂製） １重量部
アロマオイル：コウモレックス３００（日本石油製） ５重量部
老化防止剤：ノクラック２２４（大内新興化学製） １．５重量部
硫黄：サンフェル（三新化学工業製） ３重量部
加硫促進剤：ノクセラーＣＺ−Ｇ（大内新興化学製） １重量部
【００４０】
各例における試験、評価方法は、次のとおりである。
● 耐久性試験法
下記条件にて走行し、故障が生じた場合は不合格（×）、生じなかった場合は合格（○）とする。
走行条件：ドラム表面が平滑な、鋼製でかつ直径が１７０７mmであるドラム試験機を用い、周辺温度を３８±３℃に制御し、リムサイズ１４×５ １／２ＪＪ、内圧１８０kPa 、速度８１km／ｈの条件にて、荷重４．４２kNで４時間、次いで荷重４．６８kNで６時間、次いで荷重５．２０kNにて２４時間走行する。ここでいったん走行を停止し、外観に異常がなければ、更に荷重５．９８kNで４時間、次いで荷重６．７６kNで２時間走行する。
合格（○）の場合は、更に荷重６．７６kNで２時間走行し、次いで荷重７．２８kNで４時間、次いで荷重８．３２kNで４時間走行する。この時、外観または内部に故障が生じなかった場合は合格（◎）とする。
【００４３】
● 転がり抵抗試験法
下記条件にて走行し、その際の転がり抵抗を測定する。従来タイヤの測定値を１００とし、指数で表示する。（値は小さい方が良い）
走行条件：ドラム表面が平滑な、鋼製でかつ直径が１７０７mmであるドラム試験機を用い、周辺温度を２３±２℃に制御し、リムサイズ１４×５ １／２ＪＪ、内圧２００kPa の条件にて速度８０km／ｈで走行させる。
【００４４】
● 実車操安性試験法
１４×５ １／２ＪＪのリムに内圧２００kPa で組んだ試験タイヤを排気量１．６リットルのＦＦ小型乗用車に装着し、訓練された５名のドライバーにてテストコースを走行してフィーリングを評価する。結果は、基準タイヤとの相対比較にて以下の判定基準をもとに５点法で採点し、最高点と最低点を除いた３名の平均点で表す。（値は大き方が良い）
判定基準：
５：すばらしい、４：優れる、３．５：やや優れる、３：基準同等、２．５：やや劣る（実用下限）、２：劣る、１：大きく劣る
【００４５】
● 耐摩耗性試験法
試験タイヤを排気量１．６リットルの小型乗用車４輪に装着し、所定のコースにて１００００km走行後、４本のタイヤの平均摩耗量を測定する。従来配合のキャップトレッドの摩耗量を１００として指数で表示する。（数字は大きい方が摩耗しにくい）
【００４６】
● 耐外傷性試験法
下記条件にて走行し、タイヤがバーストしない臨界速度の平均値を求める。臨界速度の平均値が従来タイヤよりも低い場合はＮＧ（×）、従来タイヤ以上の場合はＯＫ（○）とする。また、臨界速度の平均値が従来タイヤよりも２km／ｈ以上高い場合は（◎）とする。
走行条件：実験タイヤをリムサイズ１４×５ １／２ＪＪ、内圧２００kPa で排気量１．６リットルのＦＦ小型乗用車に装着し、以下に示すように高さ１００mmの鋼鉄製の縁石を進入角度３０°で乗り越えさせる。このときの速度を１０km／ｈから１．０km／ｈのステップで変化させ、タイヤがバーストしない臨界速度をｎ＝３で調べ、その平均値により耐外傷性を評価する。
【００４７】
● 空気漏れ試験法
初期圧力２００kPa 、室温２１℃、無負荷条件にて３ケ月間放置する。内圧の測定間隔は４日毎とし、測定圧力Ｐt 、初期圧力Ｐ0 、経過日数ｔとして、次の式
Ｐt ／Ｐ0 ＝ｅｘｐ（−αｔ）
に回帰してα値を求める。得られたαを用い、ｔ＝３０（日）を代入し、
β＝〔１−ｅｘｐ（−αｔ）〕×１００
を得る。βを１ケ月あたりの空気漏れ（％／月）とする。
【００４８】
実施例１〜５および比較例１〜４
これらの例は、カーカスコート、ベルトコート、およびベルト端部層間ゴム、ベルト端部〜カーカス層ゴム（クッションゴム）に水素化ＮＢＲを含むゴムを使用し、他のパーツ部材には従来配合のゴム（ジエン系ゴム）を使用した試験タイヤ（図１の構成）の耐久性および転がり抵抗に係る試験結果を表わすものであり、その結果を以下の表２に示す。
【００４９】
【表２】
比較例１ 従来ゴム配合のカーカスコート、ベルトコートをもつ従来タイヤ。
比較例２ 接着層を厚さ０．４mmのＩＩＲと厚さ０．１mmのＵＨＭｗＰＥ（超高分子量ポリエチレン）の２層構造とした例。（接着不良で耐久性ＮＧ）
以下の実施例１、比較例３以降、接着ゴム層の厚さはすべて０．５mmとした。
実施例１ 接着ゴムのゴム比がＮＲ／ＮＢＲ＝１０／９０の例
実施例２ 接着ゴムのゴム比がＮＲ／ＮＢＲ＝９０／１０の例
比較例３ 接着ゴムの芳香族系石油樹脂の配合量が下限未満の例（接着不良で耐久性ＮＧ）
実施例３ 接着ゴムの芳香族系石油樹脂の配合量が下限の例
実施例４ 接着ゴムの芳香族系石油樹脂の配合量が上限の例
比較例４ 接着ゴムの芳香族系石油樹脂の配合量が上限を越える例（接着不良で耐久性ＮＧ）
実施例５ 接着ゴムに共架橋剤を配合し、有機過酸化物で架橋した場合の例。（接着が良く、耐久性が更に向上）
【００５１】
実施例７、１１、１２、参考例１〜４および比較例５
これらの例は、それぞれ異なる所定のパーツ部材に水素化ＮＢＲを含むゴムを使用し、所定外のパーツ部材には従来配合のゴム（ジエン系ゴム）を使用した試験タイヤ（図１〜図５の構成）の耐久性、転がり抵抗、実車操安性、耐摩耗性、耐外傷性および空気漏れに係る試験結果を表わすものであり、その結果を以下の表３に示す。
【００５２】
【表３】
比較例５ 全てのパーツ部材を従来配合ゴムで構成した従来タイヤ
*6 参考例１ カーカスコート、ベルトコート、ベルト端部層間ゴム（クッショ
ンゴム）、ベルト端部〜カーカス層間ゴム（クッションゴム）を
水素化ＮＢＲを含むゴムで構成。（転がり抵抗、空気漏れ性能が
向上）
*7 実施例７ 水素化ＮＢＲを含むゴムとしたのは*6と同じ。インナーライナー
は削除。（空気漏れを維持して軽量化、転がり抵抗が向上）
*8 参考例２ *6に加えてビードフィラーを水素化ＮＢＲを含むゴムで構成。（
転がり抵抗、空気漏れ性能が向上した上、実車操安性も向上）
*9 参考例３ *6に加えてビードフィラー、サイドウォールを水素化ＮＢＲを含
むゴムで構成。（転がり抵抗、空気漏れ性能、実車操安性が向上
した上、耐外傷性が向上）
*10 参考例４ キャップトレッド、ビードインシュレーション以外は全て水素
化ＮＢＲを含むゴムで構成。（参考例３よりも、更に実車操安
性が向上）
*11 実施例１１ ビードインシュレーション以外を全て水素化ＮＢＲを含むゴム
で構成。（実施例１０（従来キャップトレッド）よりも、大幅
に耐摩耗性が向上）
*12 実施例１２ 全てのゴム部材を水素化ＮＢＲを含むゴムで構成（タイヤケー
シング部を単一のコンパウンドで構成）。（試験項目全てにお
いて良好な結果を示し、かつ非常に生産性に優れたタイヤであ
った。）
【００５４】
【発明の効果】
上記実施例からもみられるように、本発明に従って、インナーライナー層を有しない空気入りタイヤにおける各パーツ部材の所定の部分または全部に所与の水素化ＮＢＲを含むゴムを用い、かつ、その水素化ＮＢＲを含むゴムと隣接する他の汎用ゴムからなるパーツ間の接着層に所与の接着ゴム層を用いることによって、タイヤの軽量化を図ると共に、耐久性、転がり抵抗、実車操安性、耐外傷性および空気漏れ等の特性を改善した空気入りタイヤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気入りタイヤのカーカスコート、ベルトコート部材を所与のゴム材で構成したタイヤの子午線方向部分断面図である。
【図２】空気入りタイヤのカーカスコート、ベルトコート、ビードフィラー部材を所与のゴム材で構成したタイヤの子午線方向部分断面図である。
【図３】空気入りタイヤのカーカスコート、ベルトコート、ビードフィラー、サイドウォール部材を所与のゴム材で構成したタイヤの子午線方向部分断面図である。
【図４】空気入りタイヤの各パーツ部材の位置関係を示す子午線方向部分断面図である。
【図５】空気入りタイヤのキャップトレッド、ビードインシュレーション以外の部材を所与のゴム材で構成したタイヤの子午線方向部分断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire. More specifically, the present invention relates to a rubber containing a specific hydrogenated NBR (ie, an “ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less”. 0 to 120 parts by weight of zinc methacrylate and 0 to 60 parts by weight of carbon black are blended with respect to 100 parts by weight of the total rubber containing 40 parts by weight or more, and the total blending amount of zinc methacrylate and carbon black is 10 to 120. The rubber composition ") by weight" was used for each or all of the tires.Does not have an inner liner layerRelated to pneumatic tires.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to reduce rolling resistance of a tire, a cap tread having a low fuel consumption composition has been mainly used. This is because the cap tread has the largest volume as a single member, and the cap tread is made of rubber with a large hysteresis loss to improve friction performance. This is because it is the most effective method for reducing the above. However, in this case, there are problems that the wet performance is lowered and the wear resistance is lowered only by the low fuel consumption blending.
On the other hand, rubber containing hydrogenated NBR has very high strength and can reduce heat generation, and therefore has ideal properties as a rubber for reinforcing plies of tires with low rolling resistance. Has not been put to practical use because it has the problem of not being vulcanized and bonded.
To solve this problem, JP-A-5-185805 discloses a method for bonding a rubber containing hydrogenated NBR and a diene general-purpose rubber. However, this method still does not provide sufficient adhesion to adjacent rubber, Since two adhesive layers were required, there was a drawback that productivity was inferior.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the present invention, a part or all of the part member in the tire is made of rubber containing a specific hydrogenated NBR, and the rubber containing the specific hydrogenated NBR is used as a part of the part member. In order to reduce the weight of the tire and reduce rolling resistance, durability, wear resistance, by using a specific adhesive rubber layer as an adhesive layer between the parts made of the part member and other general-purpose rubber, The purpose of the present invention is to provide a pneumatic tire that achieves improved trauma resistance and maneuverability, and eliminates the need for an inner liner that has been required in the past due to the excellent air permeability of hydrogenated NBR. And
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a pneumatic tire having at least one carcass layer formed by rubberizing an organic fiber cord or steel cord and at least two belt layers formed by rubberizing an organic fiber cord or steel cord. , At least the carcass coat rubber and the belt coat rubber have a methacrylic content of 100 parts by weight of the total amount of rubber containing 40 parts by weight or more of ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% or less. A rubber composition containing 0 to 120 parts by weight of zinc acid and 0 to 60 parts by weight of carbon black, and the total amount of zinc methacrylate and carbon black being 10 to 120 parts by weight (hereinafter simply referred to as “hydrogenation”) NBR-containing rubber ”), and between the rubber composition and the adjacent diene rubber. , (A) at least one diene rubber selected from natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, conjugated diene-aromatic vinyl copolymer rubber, and (B) acrylonitrile-butadiene copolymer rubber in total 100 parts by weight (C) an adhesive rubber layer (hereinafter simply referred to as a rubber composition) containing 5 to 80 parts by weight of an aromatic petroleum resin having an average molecular weight of 300 to 1500, a softening point of 50 to 160 ° C., and an iodine adsorption of 20 g / 100 g or more. "Adhesive rubber layer")Does not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0005]
According to the present invention, the carcass coat rubber and belt coat rubber and bead filler rubber, the carcass coat rubber and belt coat rubber and bead filler, sidewall rubber, or the carcass coat rubber and belt coat rubber and bead. The rubber of filler, sidewall, rim cushion, chafer is made of rubber containing hydrogenated NBR, and the adhesive rubber layer is placed between each part of these groups and the adjacent diene rubber member didDoes not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0006]
According to the present invention, the cap tread is made of at least one rubber selected from diene rubber and butyl rubber, and the bead insulation is made of diene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, At least one rubber selected from nitrile rubber and hydrin rubber is used, or at least one rubber selected from diene rubber and butyl rubber is used for the cap tread. Made of rubber containing modified NBR, and the adhesive rubber layer was placed between themDoes not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0007]
According to the present invention, the bead insulation rubber is composed of at least one rubber selected from diene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber and hydrin rubber, The adhesive rubber layer is not disposed between the bead insulation and the adjacent rubber composition containing the hydrogenated NBR.Does not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0008]
Furthermore, according to the present invention, the thickness of the adhesive rubber layer is 0.1 to 2.0 mm, and the weight ratio (A) / (B) of (A) and (B) in the adhesive rubber layer is 90/10 to 10/90, and the adhesive rubber layer is at least selected from a higher ester of methacrylic acid, triallyl isocyanurate, a metal salt of methacrylic acid or acrylic acid, diallyl phthalate, and 1,2-polybutadiene. It contains one co-crosslinking agent and is crosslinked with an organic peroxide.Does not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0009]
Further, according to the present invention, a pneumatic tire in which all the rubber other than the bead insulation rubber is made of rubber containing the hydrogenated NBR, and all the rubber constituting the tire Consists of rubber containing hydrogenated NBRDoes not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0010]
Further, a rubber containing the hydrogenated NBR colored in a color other than black is used at least on a part of the inner and outer surfaces of the tire.Does not have an inner liner layerA pneumatic tire is provided.
[0011]
Furthermore, according to the present invention, when the rubber containing the hydrogenated NBR is used as the predetermined part member rubber, a pneumatic tire having no inner liner layer is provided.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a conjugated diene unit is formed on a part or all of the parts constituting the carcass coat, belt coat, bead filler, sidewall, rim cushion, chafer, cap tread, and bead insulation in the pneumatic tire. 0 to 120 parts by weight of zinc methacrylate with respect to a total of 100 parts by weight of rubber containing 40 parts by weight or more of ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber (hydrogenated NBR) having a content of 30% or less, carbon A rubber composition (rubber containing hydrogenated NBR) in which 0 to 60 parts by weight of black is blended and the total blending amount of zinc methacrylate and carbon black is 10 to 120 parts by weight is used. Each part composed of rubber containing NBR and that composed of adjacent diene rubber (A) at least one diene rubber selected from natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, conjugated diene-aromatic vinyl copolymer rubber, and (B) acrylonitrile-butadiene. A rubber composition comprising (C) 5 to 80 parts by weight of an aromatic petroleum resin having an average molecular weight of 300 to 1500, a softening point of 50 to 160 ° C., and an iodine adsorption of 20 g / 100 g or more in 100 parts by weight of the copolymer rubber. An adhesive rubber layer (adhesive rubber layer) is arranged to firmly bond a part part made of rubber containing hydrogenated NBR and a part part made of diene rubber.
[0013]
In the rubber containing hydrogenated NBR used for each part part in the present invention, 0 to 120 parts by weight of zinc methacrylate and carbon are added to 100 parts by weight of the rubber containing 40 parts by weight or more of hydrogenated NBR. A rubber composition containing 0 to 60 parts by weight of black and 10 to 120 parts by weight in total of zinc methacrylate and carbon black is used. In the rubber containing hydrogenated NBR, if the hydrogenated NBR is 40 parts by weight or less, the desired strength of the rubber cannot be obtained, but this is not preferred for use, but even if it is 100 parts by weight, there is no problem. Further, if the total amount of zinc methacrylate and carbon black to be blended in the rubber containing hydrogenated NBR is less than 10 parts by weight, it is too soft and the operability is lowered, and if it exceeds 120 parts by weight, it is too hard. It becomes inconvenient to use. The rubber containing hydrogenated NBR can be made extremely harder than conventional diene rubbers by changing the blending within the range of blending amounts of the predetermined components. In addition, because it has excellent durability, fatigue resistance, cut resistance, low heat build-up, and small hardness drop at high temperature, the rubber containing hydrogenated NBR is easy to handle, low rolling resistance, and light weight It can be used effectively for various tire parts required for the vehicle.
[0014]
The hydrogenated NBR (ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated copolymer rubber) is already known, and ethylenically unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, 1,3-butadiene, isoprene, , Copolymers with conjugated dienes such as 3-pentadiene, monomers copolymerizable with the above two monomers, such as vinyl aromatic compounds, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylates, Multi-component copolymer with alkoxyalkyl (meth) acrylate, cyanoalkyl (meth) acrylate, etc., specifically, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-isoprene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene-isoprene copolymer Rubber, acrylonitrile-butadiene-acrylate copolymer Beam, acrylonitrile - butadiene - acrylate - can be mentioned methacrylic acid copolymer rubber. These rubbers contain 30 to 60% by weight of ethylenically unsaturated nitrile units, and the conjugated diene units are 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less by means such as partial hydrogenation of conjugated diene units. .
[0015]
A method of mixing the above-mentioned zinc methacrylate (including those in the form of zinc dimethacrylate) and / or carbon black with the hydrogenated NBR is not particularly limited, but a roll usually used in the rubber industry, A mixer such as a Banbury, a kneader, a single-screw kneader, or a twin-screw kneader can be used.
As a method of mixing zinc methacrylate with hydrogenated NBR, in addition to a method of directly mixing zinc methacrylate with hydrogenated NBR, first, a zinc compound such as zinc oxide or zinc carbonate is blended with hydrogenated NBR, After sufficiently dispersing, methacrylic acid may be mixed or absorbed to form zinc methacrylate in the polymer, and this method is preferable because very good dispersion of zinc methacrylate is obtained. It is also preferable to use a composition in which zinc methacrylate and a zinc compound are pre-dispersed in hydrogenated NBR, which is a “ZSC” (trade name) series manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. , ZSC2298, etc.
[0016]
The rubber containing hydrogenated NBR is preferably crosslinked with an organic peroxide. As the organic peroxide, those used for normal rubber peroxide vulcanization can be used. For example, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, 2, 5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-mono (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy-m -Isopropyl) benzene. These organic peroxides are used singly or in combination of 0.2 to 10 parts by weight, preferably 0.2 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of rubber.
[0017]
This hydrogenated NBR-containing rubber includes other fillers such as silica, calcium carbonate, talc, triallyl isocyanurate, higher esters of methacrylic acid, phthalic acid diallyl ester, m-phenylenebismaleimide, 1, Crosslinking aids such as 2-polybutadiene, other plasticizers generally used in the rubber industry, anti-aging agents, stabilizers, adhesives, resins, processing aids, colorants, and the like may be appropriately blended.
[0018]
According to the present invention, (A) natural rubber, in order to improve adhesion between each part part composed of rubber containing hydrogenated NBR and a diene rubber layer of another part part adjacent thereto, At least one diene rubber selected from polyisoprene rubber, polybutadiene rubber and conjugated diene-aromatic vinyl copolymer rubber and (B) acrylonitrile-butadiene copolymer rubber are blended, and (A) + (B ) Through an adhesive rubber layer containing (C) 5 to 80 parts by weight of an aromatic petroleum resin having an average molecular weight of 300 to 1500, a softening point of 50 to 160 ° C., and an iodine adsorption amount of 20 g / 100 g or more for 100 parts by weight It is necessary to bond them. When the blending amount of the aromatic petroleum resin of (C) is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of (A) + (B), the adhesive strength is lowered, and when it exceeds 80 parts by weight, heat is generated. In any of these cases, the tire will be destroyed, which is not preferable except the blending amount of (C).
[0019]
The blending ratio of (A) diene rubber and (B) acrylonitrile-butadiene copolymer rubber contained in the adhesive rubber layer is preferably A: B = 10: 90 to 90:10 from the viewpoint of adhesive strength. . If it exceeds the range of this blending ratio, the adhesive strength is lowered. The thickness of the adhesive rubber layer is preferably 0.1 to 2.0 mm, more preferably 0.2 to 0.8 mm. If this thickness is less than 0.1 mm, the adhesive rubber layer will break during production and processing will be difficult, and if it is more than 2.0 mm, it will not be a problem in normal driving, In running under severe conditions, this adhesive rubber layer generates heat, and the adhesive layer is destroyed, which is not preferable.
[0020]
The adhesive rubber layer further includes at least one co-crosslinking agent selected from methacrylic acid higher ester, triallyl isocyanurate, metal salt of methacrylic acid or acrylic acid, phthalic acid diallyl ester, 1,2-polybutadiene, It is more preferred to crosslink with an organic peroxide.
In addition to the (C) aromatic petroleum resin, the rubber composition constituting the adhesive rubber layer generally includes a compounding agent generally blended with rubber, for example, a filler such as carbon, silica, and talc. Anti-aging agents, plasticizers, processing aids, resins, adhesives, crosslinking aids, vulcanization accelerators, tackifiers, and the like may be appropriately blended.
[0021]
According to the present invention, as a first aspect thereof, as shown in FIG. 1, the rubber for coating the carcass and the belt reinforcement cord is made of rubber containing hydrogenated NBR. In this case, the rubber containing hydrogenated NBR is reinforced with zinc methacrylate and / or carbon black. The other parts may be composed of a conventional diene rubber. In this case, a specific adhesive rubber layer is interposed between the carcass coat and the rubber containing hydrogenated NBR constituting the belt coat. Thus, the rubber containing hydrogenated NBR and the diene rubber are bonded.
[0022]
In the case of adopting the first aspect, the rubber containing hydrogenated NBR has a high hardness, low heat build-up, and excellent cut resistance as compared with the conventional diene rubber. An undertread such as is not necessarily required.
If there is no cover layer between the belt layer and the tread layer and you want to keep the thickness from the tread groove bottom to the belt as usual, there is also a cover layer between the belt layer and the tread, and the cover layer Is formed by coating a reinforcing cord with a rubber composition containing hydrogenated NBR, and when it is desired to secure the thickness from the tread groove bottom to the cover layer as usual, the portion (the conventional undertread was located). Part) is also preferably made of rubber containing hydrogenated NBR.
[0023]
According to the present invention, as the second embodiment, as shown in FIG. 2, the rubber of the carcass coat, the belt coat and the bead filler is composed of rubber containing hydrogenated NBR. In this case, since the rubber containing hydrogenated NBR has high hardness, even if the bead filler volume is reduced, the tire lateral rigidity equivalent to that of the conventional tire can be obtained, and the operability is not lowered. In addition, since the rolling resistance does not increase because the exothermic property is small, it can be suitably used as a bead filler rubber.
Furthermore, if the bead filler is also made of rubber containing hydrogenated NBR, an adhesive rubber layer disposed between the carcass coat and the bead filler is not necessary, and therefore, rolling resistance can be further reduced and productivity is improved. More preferred.
[0024]
According to the present invention, as shown in FIG. 3, the carcass coat, the belt coat, the bead filler, and the sidewall rubber are constituted by rubber containing hydrogenated NBR as the third embodiment. In this case, the rubber containing hydrogenated NBR has excellent resistance to ozone deterioration, contamination resistance, cut resistance and low heat build-up, so that it has both resistance to trauma, low rolling resistance and light weight. It is also suitable as a wall. Since it is excellent in cut resistance, the damage resistance is not lowered even if the sidewall is made thin, together with the fact that the carcass coat rubber is made of rubber containing hydrogenated NBR. Further, since the heat generation is small, there is an effect that the rolling resistance is reduced.
In addition, it is more preferable to use a rubber containing hydrogenated NBR as the sidewall because an adhesive rubber layer between the carcass is not necessary and rolling resistance can be further reduced and productivity is improved.
Furthermore, when both the bead filler and the side wall are made of rubber containing hydrogenated NBR, an adhesive rubber layer between the carcass, the bead filler, and the side wall becomes unnecessary, which is more preferable.
[0025]
According to the present invention, as a fourth aspect, the carcass coat, belt coat, bead filler, sidewall, rim cushion, and chafer rubber shown in FIG. 4 are made of rubber containing hydrogenated NBR. In this case, the rubber containing hydrogenated NBR is suitable as a chafer or rim cushion for the bead part because it has high hardness and low heat generation and high strength compared to the conventional diene rubber. It is. Due to the high hardness, the movement of the bead portion is suppressed, and the operability is improved. Moreover, since it is high-strength and excellent in tear resistance, the bead toe portion is hardly cut even if the rim assembly and rim removal are repeated.
Further, when the chafer and the rim cushion are made of rubber containing hydrogenated NBR, an adhesive rubber layer between the carcass and the carcass becomes unnecessary, which is more preferable because productivity is improved.
In addition, when the bead filler and sidewall are made of rubber containing hydrogenated NBR, and the chafer and rim cushion are made of rubber containing hydrogenated NBR, the space between the carcass, bead filler, sidewall, rim cushion and chafer Since an adhesive rubber layer becomes unnecessary, it is more preferable.
[0026]
According to the present invention, as a fifth embodiment, the bead insulation rubber shown in FIG. 4 is selected from diene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, and hydrin rubber. The adhesive rubber layer is not disposed between the bead insulation and the adjacent rubber containing hydrogenated NBR. In the case of this structure, only the bead insulation rubber that covers the bead wire has a very small distortion that occurs when using the tire, and even if the adhesion to the adjacent rubber is weak, there is a problem in durability. Therefore, the adhesive rubber layer is unnecessary.
[0027]
According to the present invention, as a sixth embodiment, diene rubber or / and butyl rubber is used for the cap tread shown in FIG. 5, and diene rubber, rubber chloroprene rubber, butyl rubber is used for bead insulation. At least one rubber selected from ethylene propylene rubber, nitrile rubber, and hydrin rubber is used, and the other rubbers are all composed of rubber containing hydrogenated NBR.
Further, as the seventh embodiment, diene rubber or / and butyl rubber is used only for the cap tread shown in FIG. 5, and all other rubbers are made of rubber containing hydrogenated NBR. As in these cases, all rubber except the cap tread, or all rubber except the cap tread and bead insulation are made of rubber containing hydrogenated NBR, and an adhesive rubber layer is disposed between the cap tread and the rubber. If it does in this way, an adhesion rubber layer will become unnecessary except between cap treads. Therefore, a green tire without a cap tread in advance can be produced with good productivity because there is no adhesive rubber layer, and the cap tread can be pasted together with the adhesive rubber layer to make a finished green tire, so low rolling It is possible to obtain a high-performance tire with good productivity and light weight that is resistant and excellent in damage resistance.
Also, rubber containing hydrogenated NBR has good wear resistance and low heat generation, so it may be used as a cap tread, but grip performance such as braking performance and wet performance, wear resistance, and low heat generation In order to achieve a good balance, it is desirable to use a cap tread containing a conventional diene rubber.
[0028]
According to the present invention, as an eighth embodiment, the bead insulation rubber shown in FIG. 4 is at least selected from diene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, and hydrin rubber. One type of rubber is used, and the other rubbers are all made of rubber containing hydrogenated NBR. In this case, only the bead insulation rubber that wraps the bead wire, the distortion that occurs when using the tire is extremely small, and even if the adhesion with the adjacent rubber is weak, there is no problem with durability. Since no adhesive rubber layer is required between the bead insulation rubber and the adjacent rubber, it is possible to produce a tire that does not require all of the adhesive rubber layers.
[0029]
According to the present invention, as the ninth aspect, the rubber of all the parts constituting the tire shown in FIG. 4 can be made of rubber containing hydrogenated NBR. In this case, since the rubber containing hydrogenated NBR is excellent in physical properties such as strength, low heat build-up, and cut resistance, it is not necessary to change the composition for each member unlike conventional tires. Therefore, since the kind of rubber | gum compounding required for one tire reduces, productivity can be improved. It is also possible to produce a green tire without a cap tread by injection molding, and later attach the cap tread together with an adhesive rubber layer to make a finished green tire. can do. The tires obtained as described above are also suitable as high-performance tires with low rolling resistance and retreading tires.
[0030]
According to the present invention, as a tenth aspect thereof, a pneumatic tire in which rubber containing hydrogenated NBR colored in a color other than black is disposed on at least a part or all of the inner and outer surfaces of each part constituting the tire. be able to. In this case, the rubber containing hydrogenated NBR is excellent in physical properties such as strength, low heat build-up, and cut resistance, and also increases the hardness using only zinc methacrylate even without carbon black. Therefore, any color other than black is possible without reducing the above-mentioned characteristics, and the rubber containing hydrogenated NBR colored with a color other than black is used and disposed on the inner and outer surfaces of the tire. If it arrange | positions to the one part or all part inside and outside surface of each part, the design effect of a tire can be show | played maintaining the said various characteristics.
[0031]
In the tire constituted by the above first to tenth aspects according to the present invention, the rubber containing hydrogenated NBR used therein has a low air permeability coefficient, so that an inner liner as conventionally arranged is always necessary. And not. Therefore, it is possible to reduce the weight.
Further, conventionally, the cushion rubber shown in FIG. 4 disposed between the belt end portion and between the belt end portion and the carcass is made of rubber containing hydrogenated NBR together with the carcass and the belt. Is preferred. However, when the carcass and the belt are made of rubber containing hydrogenated NBR, the cushion rubber is not necessarily required because of its durability.
[0032]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, it cannot be overemphasized that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
[0033]
Test tires used in the following examples were prepared as follows.
Creating test tires
Each part and the adhesive rubber layer having the compounding composition shown in each example are sequentially arranged and bonded at predetermined positions according to the tire configuration of each example to prepare a test tire (size: 185 / 65R14). It used for the test.
[0034]
The following commercially available products were used as the blending components in the predetermined parts and the adhesive rubber layer used in each example. In addition, about the compounding component of an adhesive rubber layer, the compounding agent which is not changing is not described in the table | surface of an Example.
1) Components of each tire part
[Table 1]
3) Conventional compounding ingredients for each tire part
▲ 1 ▼ Conventional formulation of cap tread
NR: RSS # 3 50 parts by weight
SBR: Nipol 1502 (manufactured by Zeon Corporation) 50 parts by weight
Carbon black (HAF grade): N339 (made by Showa Cabot) 50 parts by weight
Zinc flower: Zinc flower # 3 (manufactured by Shodo Chemical) 3 parts by weight
Stearic acid: 1 part by weight of bead stearic acid (manufactured by NOF Corporation)
Aroma oil: KOMO LEX 300 (manufactured by Nippon Oil) 10 parts by weight
Anti-aging agent: NOCRACK 6C (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 1.5 parts by weight
Wax: Sunnock (made by Ouchi Shinsei Chemical) 5 parts by weight
Sulfur: Sanfel (manufactured by Sanshin Chemical Industry) 2 parts by weight
Vulcanization accelerator: Noxeller NS-F (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 1 part by weight
[0037]
▲ 3 ▼ Conventional formulation of belt coat
NR: RSS # 3 100 parts by weight
Carbon black (HAF grade): N339 (manufactured by Showa Cabot) 60 parts by weight
Zinc flower: Zinc flower # 3 (manufactured by Shodo Chemical) 7 parts by weight
Stearic acid: Beads stearic acid (manufactured by NOF Corporation) 0.5 parts by weight
Anti-aging agent: NOCRACK 224 (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 2 parts by weight
Cobalt stearate (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight
RF resin: Sumicanol 610 (manufactured by Sumitomo Chemical) 2 parts by weight
Sulfur: Sanfell (manufactured by Sanshin Chemical Industry) 5 parts by weight
Vulcanization accelerator: Noxeller CZ-G (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 1 part by weight
[0039]
▲ 4 ▼ Conventional formulation of bead filler
NR: RSS # 3 80 parts by weight
SBR: Nipol 1502 (manufactured by ZEON) 20 parts by weight
Carbon black (HAF grade): N339 (manufactured by Showa Cabot) 70 parts by weight
Zinc flower: Zinc flower # 3 (manufactured by Shodo Chemical) 5 parts by weight
Stearic acid: 1 part by weight of bead stearic acid (manufactured by NOF Corporation)
Aroma oil: KOMO REX 300 (made by Nippon Oil) 5 parts by weight
Anti-aging agent: NOCRACK 224 (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 1.5 parts by weight
Sulfur: Sanfel (manufactured by Sanshin Chemical Industry) 3 parts by weight
Vulcanization accelerator: Noxeller CZ-G (manufactured by Ouchi Shinsei Chemical) 1 part by weight
[0040]
The test and evaluation method in each example are as follows.
● Durability test method
If the vehicle runs under the following conditions and a failure occurs, it will be rejected (x), otherwise it will be accepted (◯).
Running conditions: A drum tester having a smooth drum surface and made of steel and having a diameter of 1707 mm was used. The ambient temperature was controlled to 38 ± 3 ° C., the rim size was 14 × 5 1 / 2JJ, the internal pressure was 180 kPa, and the speed was 81 km / h. The vehicle travels for 4 hours at a load of 4.42 kN, then for 6 hours at a load of 4.68 kN, and then for 24 hours at a load of 5.20 kN. If the running is stopped once and there is no abnormality in the appearance, the vehicle is further run for 4 hours at a load of 5.98 kN and then for 2 hours at a load of 6.76 kN.
In the case of passing (◯), the vehicle travels for another 2 hours at a load of 6.76 kN, then travels for 4 hours at a load of 7.28 kN, and then travels for 4 hours at a load of 8.32 kN. At this time, if there is no failure in the appearance or inside, it will be accepted (◎).
[0043]
● Rolling resistance test method
Travel under the following conditions and measure the rolling resistance. The measured value of the conventional tire is set to 100 and is displayed as an index. (The smaller the value, the better)
Traveling condition: Using a drum tester with a smooth drum surface, made of steel and having a diameter of 1707 mm, the ambient temperature is controlled to 23 ± 2 ° C., the rim size is 14 × 5 1 / 2JJ, and the internal pressure is 200 kPa. Drive at 80km / h.
[0044]
● Actual vehicle handling test method
Equipped with a 14x5 1 / 2JJ rim with test pressure of 200kPa on a FF small passenger car with a displacement of 1.6 liters, the five trained drivers run the test course to evaluate the feeling. To do. The results are scored by a five-point method based on the following criteria in a relative comparison with a reference tire, and are expressed as the average score of three people excluding the highest and lowest points. (The value is better)
Judgment criteria:
5: Excellent, 4: Excellent, 3.5: Slightly excellent, 3: Equivalent to standard, 2.5: Slightly inferior (lower practical limit), 2: Inferior, 1: Very inferior
[0045]
● Abrasion resistance test method
The test tire is mounted on four small passenger cars with a displacement of 1.6 liters, and after traveling 10,000 km on a predetermined course, the average amount of wear of the four tires is measured. The wear amount of the cap tread of the conventional formulation is expressed as an index with 100 as the wear amount. (The larger the number, the harder it is to wear)
[0046]
● Trauma resistance test method
Drive under the following conditions and find the average critical speed at which the tire does not burst. When the average value of the critical speed is lower than that of the conventional tire, NG (×) is set. If the average critical speed is 2 km / h or more higher than that of the conventional tire, (◎).
Driving conditions: An experimental tire is mounted on a FF small passenger car with a rim size of 14 x 5 1/2 JJ, an internal pressure of 200 kPa and a displacement of 1.6 liters, and a steel curb with a height of 100 mm as shown below at an entrance angle of 30 ° Get over it. The speed at this time is changed in steps of 10 km / h to 1.0 km / h, the critical speed at which the tire does not burst is examined by n = 3, and the trauma resistance is evaluated by the average value.
[0047]
● Air leak test method
It is left for 3 months under an initial pressure of 200 kPa, a room temperature of 21 ° C. and no load. The measurement interval of the internal pressure is every 4 days, the measurement pressure Pt, the initial pressure P0, As the elapsed days t
Pt / P0= Exp (-αt)
The α value is obtained by returning to. Using the obtained α, substituting t = 30 (days),
β = [1-exp (−αt)] × 100
Get. Let β be the air leakage per month (% / month).
[0048]
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4
In these examples, rubber containing hydrogenated NBR is used for the carcass coat, belt coat, belt end interlayer rubber, belt end to carcass layer rubber (cushion rubber), and other parts are conventionally blended rubber. The test results relating to the durability and rolling resistance of test tires (configuration of FIG. 1) using (diene rubber) are shown, and the results are shown in Table 2 below.
[0049]
[Table 2]
Comparative Example 1 Conventional tire having a conventional rubber compounded carcass coat and belt coat.
Comparative Example 2 An example in which the adhesive layer has a two-layer structure of IIR having a thickness of 0.4 mm and UHMwPE (ultra high molecular weight polyethylene) having a thickness of 0.1 mm. (Adhesive failure and durability NG)
From Example 1 and Comparative Example 3 below, the thickness of the adhesive rubber layer was all 0.5 mm.
Example 1 Example in which the rubber ratio of the adhesive rubber is NR / NBR = 10/90
Example 2 Example in which the rubber ratio of the adhesive rubber is NR / NBR = 90/10
Comparative Example 3 An example in which the blending amount of the aromatic petroleum resin in the adhesive rubber is less than the lower limit (adhesion failure and durability NG)
Example 3 Example where the amount of aromatic petroleum resin in the adhesive rubber is the lower limit
Example 4 Example of the upper limit of the amount of aromatic petroleum resin in the adhesive rubber
Comparative Example 4 An example in which the blending amount of the aromatic petroleum resin in the adhesive rubber exceeds the upper limit (durable NG due to poor adhesion)
Example 5 An example in which a co-crosslinking agent is blended in an adhesive rubber and crosslinked with an organic peroxide. (Good adhesion, further improved durability)
[0051]
Examples 7, 11, 12, Reference Examples 1 to 4 and Comparative Example 5
In these examples, rubbers containing hydrogenated NBR are used for different predetermined part members, and test tires using conventional blended rubber (diene rubber) for non-predetermined part members (FIGS. 1 to 5). Table 3 below shows the test results relating to the durability of the construction), rolling resistance, actual vehicle maneuverability, wear resistance, trauma resistance and air leakage.
[0052]
[Table 3]
Comparative Example 5 Conventional tire in which all parts are made of conventional compounded rubber
* 6Reference example 1 Carcass coat, belt coat, belt end interlayer rubber (cushion)
Rubber), belt end to carcass interlayer rubber (cushion rubber)
Consists of rubber containing hydrogenated NBR. (Rolling resistance, air leakage performance
Improvement)
* 7 Example 7 The rubber containing hydrogenated NBR was the same as * 6. Inner liner
Removed. (Maintaining air leakage to reduce weight and improve rolling resistance)
* 8Reference example 2 * In addition to 6, the bead filler is composed of rubber containing hydrogenated NBR. (
(In addition to improved rolling resistance and air leakage performance, improved vehicle safety)
* 9Reference example 3 * In addition to bead filler and sidewall, hydrogenated NBR is included.
Consists of rubber. (Improved rolling resistance, air leakage performance, and vehicle safety
In addition, the trauma resistance is improved)
*Ten Reference example 4 Hydrogen except for cap tread and bead insulation
Consists of rubber containing modified NBR. (Reference example 3More vehicle operation than
Improved)
* 11 Example 11 Rubber including hydrogenated NBR except for bead insulation
Consists of. (Exceeding Example 10 (conventional cap tread)
Improved wear resistance)
* 12 Example 12 All rubber members are made of rubber containing hydrogenated NBR.
The single part is composed of a single compound). (All test items
The tires show good results and are very productive.
It was. )
[0054]
【The invention's effect】
As can be seen from the above examples, according to the present invention,Does not have an inner liner layerA rubber containing a given hydrogenated NBR is used for a predetermined part or all of each part member in a pneumatic tire, and an adhesive layer between parts made of the rubber containing the hydrogenated NBR and another general-purpose rubber adjacent thereto. By using a given adhesive rubber layer, it is possible to reduce the tire weight and to obtain a pneumatic tire with improved properties such as durability, rolling resistance, actual vehicle stability, trauma resistance, and air leakage. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view in the meridian direction of a tire in which a carcass coat and a belt coat member of a pneumatic tire are made of a given rubber material.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view in the meridian direction of a tire in which a carcass coat, a belt coat, and a bead filler member of a pneumatic tire are made of a given rubber material.
FIG. 3 is a partial sectional view in the meridian direction of a tire in which a carcass coat, a belt coat, a bead filler, and a sidewall member of a pneumatic tire are made of a given rubber material.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view in the meridian direction showing the positional relationship of each part member of the pneumatic tire.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view in the meridian direction of a tire in which members other than the cap tread and bead insulation of a pneumatic tire are made of a given rubber material.
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