JP4262825B2 - Pneumatic tire for floating vehicles - Google Patents

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JP4262825B2 JP11186699A JP11186699A JP4262825B2 JP 4262825 B2 JP4262825 B2 JP 4262825B2 JP 11186699 A JP11186699 A JP 11186699A JP 11186699 A JP11186699 A JP 11186699A JP 4262825 B2 JP4262825 B2 JP 4262825B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はリニアモータカーなどの磁気浮上式車両の使途に適する空気入りタイヤに関し、特に、浮上式車両の繰り返し使用に十分に対応し得る、耐摩耗性、耐久性に優れた浮上式車両用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、近い将来の実用化を目指し、浮上式超高速車両として磁気の作用を利用して浮上し超高速走行する磁気浮上式車両の開発が進んでいる。この種の磁気浮上式車両は軌道側壁面側と車両との相互間に磁力を作用させて車両に推進力を付与し、軌道路面側と車両との相互間に作用する磁力により車両を軌道路面から浮上させ、案内装置に沿って超高速走行を可能とする形式のものである。
【0003】
浮上式車両用のタイヤは、浮上式車両の緊急着陸時におけるトレッドゴムの大きな歪と荷重により、タイヤの発熱量が非常に大きく、伝熱係数が小さいトレッドゴムとベルトとの間の接着剥離故障やブローアウトと呼ばれる加硫戻りによるゴムの破壊故障が発生する。また、通常の離着陸時においても離陸或いは着陸開始からの比較的長時間にわたるトレッドゴムの軌道路面に対するスリップによるトレッドゴムの局所的な早期摩耗も問題となっている。荷重に比較してタイヤの接地面積が小さいため、タイヤに所定の高荷重が負荷される結果、トレッドゴムの発熱量が著しく、時にスタンディングウエーブが発生する。
現存する―般車両用タイヤでは上記の事態に対応することは不可能であり、これらの重荷重に対して、耐久性、安定性に優れた空気入りタイヤが切望されている。
【0004】
高速耐久性を向上させるため、例えば、特開平3−38402号公報では、複数層のコード層からなるベルトの少なくとも一層をトレッド周方向コード配列層とする浮上式車両用ラジアルプライタイヤを提案し、特開平3−38408号公報では、タイヤの荷重負荷転動に伴う踏面端部のトレッドゴムの発熱量を低減するため踏面端部に溝を設けると共に踏面端部のクラウン半径を踏面中央部のクラウン半径に比しより小さくし、ベルト端部の耐ヒートセパレーション性を向上させた浮上式車両用ラジアルプライタイヤを提案している。
【0005】
その他にも、特開平3−99902号、特開平4−237605号公報などにおいて、耐スタンディングウエーブのさらなる向上と耐摩耗性の一層の向上とを達成するため、タイヤの形状を規定した各種の提案がなされている。
前記各公報が開示する浮上式車両用タイヤはそれぞれ目的とする性能向上を達成し、大きな成果を得ている。しかし浮上式車両の緊急着地時におけるトレッドゴムの大きなひずみとそれに伴う発熱量とを考慮すれば、形状による改良には限界がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を考慮してなされたものであり、本発明の目的は、磁気浮上式車両用のタイヤとして、超高速で浮上走行している車両が緊急着地してもトレッドゴムとベルトとの間の接着剥離故障や高温度に基づくブローアウトなどのゴム破壊故障を生じることなく、かつスリップ走行によるトレッドゴムの早期摩耗を抑制することができる浮上式車両用空気入りタイヤを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決する為に、本発明者らは鋭意検討した結果、タイヤを構成するゴム組成物に着目し、耐摩耗性に優れたゴム材料と、老化を抑え耐摩耗性に優れた有機チオスルフェート化合物を配合した加硫剤とを含有するゴムをトレッドゴムに採用し、さらに、耐摩耗性、耐発熱性に優れたカーボンブラックを添加することで上記問題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
【0008】
即ち、本発明の浮上式車両用空気入りタイヤは、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨るカーカス層のクラウン部の径方向外側にベルト層とトレッド部が配設された空気入リタイヤにおいて、前記トレッド部の少なくとも路面に接する部分に、シス含量が95%以上で、重量平均分子量(Mw)が50×104以上で、且つ、数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2.0以上であるシスポリブタジエン系ゴムと天然ゴムを含むイソプレン系ゴムのブレンド物であり、そのブレンド比が重量比で、60:40〜90:10の範囲であるジエン系ゴム100重量部に対して、40〜55重量部の窒素吸着法比表面積(N2SA)が140〜160m2/g、DBP吸油量が130〜160ml/100gであり、且つ、発生水素量が1500〜2500ppmであるカーボンブラックと、2.5〜4.0重量部の硫黄と下記一般式で示される有機チオスルフェート化合物との混合物と、を含有するゴム組成物を加硫してなるゴムを配置したことを特徴とする。
【0009】
【化2】
MO3S−S−(CH2n−S−SO3
【0010】
式中、nは3〜10を表わし、Mはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケルまたはコバルトの1当量を表す。また、化合物内に結晶水を含有してもよい。
【0011】
本発明に用いるゴムの加硫剤としては、硫黄と前記一般式で示される有機チオスルフェート化合物との混合物であって、その混合比が、重量で50:50〜20:80の範囲であることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図1は、超高速高荷重用空気入りタイヤの回転軸心を含む平面による断面図である。
浮上式車両用空気入りタイヤ(以下、適宜、単にタイヤと称する)は、一対のビード部1と、一対のサイドウォール部2と、トレッド部3とからなり、これら各部1〜3を、ビード部1内に埋設したビードコア4相互間にわたるカーカス5が補強し、さらにカーカス5の外周でベルト6がトレッド部3を強化する。ベルト6の外周にはトレッドゴム7を配置する。
【0013】
カーカス5は1プライ以上、図示例は4プライであり、そのうちタイヤ内側の2プライはビードコア4の周りを内側から外側に向け巻上げる、いわゆるターンアッププライ5aであり、残りの2プライはターンアッププライ5aを外包みするダウンプライ5bであり、そのタイヤ内方端はビードベース下部に止める。ターンアッププライ5a及びダウンプライ5bはいずれもラジアル配列コードのゴム被覆になり、コードは例えばナイロン66コードなどの有機繊維コードが適合する。
【0014】
ベルト6は通常の両端切り離しコード層の積層であっても良いが、ベルト6は両端切り離しコード層端から生じ易いセパレージョン故障を阻止するため、ジグザグ状にコードを巻回して編み上げた両端無端コード層であるのが最適である。この種のコード層は2層で1組を形成するから、図示例のベルト6はカーカス5寄りから順次第一組コード層6−1〜第四組コード層6−4を有する。
【0015】
本発明においては、このタイヤに用いるトレッドゴム7に特徴を有する。
ここで、トレッドゴムは、シスポリブタジエン系ゴム(BR)と天然ゴムなどのイソプレン系ゴムの比が、ブタジエン系ゴム:イソプレン系ゴム=60:40〜90:10の範囲内のジエン系ゴム成分を用いることが好ましい。ブタジエン系ゴム比が60未満では、スリップ挙動による摩耗が低下する傾向があり、90を超えるとカット受傷やリブ欠けが生じやすくなる。
ここで用いるブタジエン系ゴムは、シス含量が95%以上であること、さらには、シス含量が95〜98%であること、Mwが50×104以上、さらには、55×104〜65×104であること、且つ、Mw/Mnが2.0以上、さらには2.0〜3.0 であることが好ましい。また、ブタジエン系ゴムとしては、シスポリブタジエンゴム(BR)が好ましい。また、イソプレン系ゴムは、天然ゴム、シスポリイソプレンゴム(IR)が好ましい。天然ゴムの好ましい含量は10〜30程度である。
ブタジエン系ゴムのMwが50×104未満であったり、Mw/Mnが2.0未満であったり、又は、シス含量が95%未満である場合には、いずれも耐摩耗性が低下するため好ましくない。
本発明のトレッドゴムは、ジエン系ゴム100重量部に対して40〜55重量部のカーボンブラックを含有することが必要である。含有量が40重量部未満では、十分な耐摩耗性が発揮できず、55重量部を超えると、発熱性が低下し緊急着地の際ブローアウトの恐れがあるため、いずれも好ましくない。
ここで用いるカーボンブラックは、窒素吸着法比表面積(N2SA)が140m2/g以上160m2/g以下であり、かつ、DBP吸油量が130ml/100g以上160ml/100g以下であることが好ましい。N2SAが140m2/g以上でありDBP吸油量が130ml/100g以上であれは、良好な耐摩耗性を確保することができ、含有量がこれより少ないと耐摩耗性が低下するおそれがある。同様に、N2SAが160m2/g以下で、且つ、DBPが160ml/100g以下であれは、良好な耐発熱性と作業性を確保できる。ここで、N2SAは、ASTM D3037に準じて測定計算し、DBP吸油量は、ASTMD2414に準じて測定計算する。
【0016】
また、カーボンブラックの発生水素量は、1500〜2500ppmの範囲であることが好ましい。発生水素量を2500ppm以下とすることで、破断伸度を確保し、耐リブ欠け性を向上させることができる。一方、発生量が1500ppm未満のものはカーボンブラック補強効果が低下するおそれがある。
ここで、発生水素量とは、カーボンブラック加熱時に発生する水素の量であり、以下のようにして、測定することができる。
カーボンブラック約0.1gをアルゴンガス気流中で加熱し、発生するガスをガスクロマトグラムにて分析、定量する。測定は、10℃/minの昇温条件で行い、キャリアガスとしてアルゴンガスを流入させ(流入量50ml/min)、加熱炉が400℃になった際に、カーボンブラックから発生したガスをアルゴンガスと共にガスクロマトグラムに導き定量する。この測定を400〜1200℃の間で200℃毎に行い、各温度のピーク面積を算出し、各温度での測定値の和を発生した水素量とし、カーボンブラック1g当たりから発生する水素量を発生水素量(ppm)とした。
ガスクロマトグラムは、島津製作所社製GC−9A又はその相当品を用いる。
【0017】
本発明のタイヤのトレッドゴムにおいては、加硫剤に特徴を有する。即ち、加硫剤として、従来の硫黄に加えて、有機チオスルフェート化合物を併用する。この混合物からなる加硫剤は、前記ジエン系ゴム成分100重量部に対して、合計量で2.5〜4.0重量部の範囲で用いる必要である。配合量が2.5重量部以下の場合、十分な弾性率が確保できない。また、配合量が4.0重量部を超えると、破断伸びが低下し、耐リブ欠け性が著しく低下する。
ここで、有機チオスルフェー卜化合物と硫黄との比は重量比で50:50〜20:80の範囲であることが好ましい。有機チオスルフェート化合物比が50%超では、架橋剤として硫黄を用いた場合に得られる十分な弾性率が確保できないおそれがあり、20%未満では耐摩耗性向上効果が不充分となる。
ここで用いる有機チオスルフェート化合物は下記一般式で表される。
【0018】
【化3】
MO3S−S−(CH2n−S−SO3
【0019】
式中、nで示されるメチレン鎖の数は3〜10であることが必要であり、2以下では、耐摩耗性向上効果が十分に得られず、11以上では分子量が増えるわりに耐摩耗性向上効果が小さい。さらに、分子内環化反応を抑制する観点からメチレン鎖は、3〜6で有ることが望ましい。
また、Mはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケルまたはコバルトの1当量を表すが、入手の容易性と効果を勘案すると、カリウム、ナトリウム等が好ましい。
この化合物は分子内に結晶水を有する水和物であってもよい。
この化合物としては、具体的には、ナトリウム塩一水和物、ナトリウム塩二水和物等が挙げられ、経済的理由から、チオ硫酸ナトリウムからの誘導体、例えば1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物が最も適する。
【0020】
このように、トレッドゴムとして、耐久性、耐摩耗性に優れた加硫ゴムを用いた本発明のタイヤは、負荷荷重が高い上に380〜550km/hの超高速で走行する磁気浮上式車両用タイヤに適用したときに最良の性能を発揮する。
【0021】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
下記表1に示す配合でトレッドゴム用のゴム組成物を配合した。なお、有機チオスルフェート化合物としては、1,6−ヘキサメチレンジチオ硫酸ナトリウム・2水和物を用いた。
このゴム組成物に用いたブタジエンゴム(BR)の分子量(Mw、Mn)、シス含量を以下のようにして測定した。結果を表1に示す。
(1)分子量(Mw、Mn)の測定
BR約100mg秤取し、THF20ml中で1晩放置する。GPG(東ソー製HLC−8020)を用いて下記条件にて測定を行う。
カラム・・・・GMHXL2本+HXL−H
流量・・・・・1.0ml/min
恒温層温度・・40℃
検出器・・・・示差屈折計
検出温度・・・40℃
試料注入料・・200μl
・市販標準ポリスチレンの保持時間(Rt)をX軸・分子量をY軸にとり検量線とする。
・ピークの立ち上がりからピークの終わりまでの保持時間を0.2分刻みで細分化し、各保持時間毎のピーク高さ(Hi)を読み取る。また各保持時間に対応する分子量(Mi)を検量線より求める。
・以下の式でMwとMnを求める。
Mn=ΣHi/Σ(Hi/Mi)
Mw=ΣHiMi/Hi
(2)シス含量
赤外分光光度計にてMORERO法で計算して求める。
【0022】
また、前記ゴム組成物に用いたカーボンブラックの物性についても、以下の方法で測定し、結果を表1に示す。
(3)窒素吸着法比表面積(N2SA)
ASTM D3037に準じて測定計算した。
(4)DBP吸油量
ASTM D2414に準じて測定計算した。
(5)発生水素量
カーボンブラック約0.1gをアルゴンガス気流中で加熱し、発生するガスをガスクロマトグラム(島津製作所社製GC−9A)にて分析、定量する。測定は、10℃/minの昇温条件で行い、キャリアガスとしてアルゴンガスを流入させ(流入量50ml/min)、加熱炉が400℃になった際に、カーボンブラックから発生したガスをアルゴンガスと共にガスクロマトグラムに導き定量する。この測定を400〜1200℃の間で200℃毎に行い、各温度のピーク面積を算出し、各温度での測定値の和を発生した水素量とし、カーボンブラック1g当たりから発生する水素量を発生水素量(ppm)とした。
【0023】
表1に示す配合のゴム組成物をトレッドゴムとして用いて、図1に示す構造のラジアルタイヤを作成し、実施例、従来例及び比較例の各タイヤ(E195/80R22)とした。
実施例、従来例及び比較例の各タイヤを供試タイヤとして、これらタイヤを先に記したリム(呼び径22)に組付け、規定内圧20.7kgf/cm2を充てんしたタイヤ及びリム組立体を、550km/hで回転する直径300cmのドラムに、無回転状態から負荷荷重6600kgfで着地させ、104分間走行させた後、トレッドゴムに故障が生じるか否かの超高速高荷重耐久性テストを実施した。
また耐摩耗性については、JIS K 6264(1995)の加硫ゴムの摩耗試験方法のうちの、ランボーン摩耗試験を実施し、試験条件は標準試験条件とした。試験緒果は従来例を100とする指数によって表し、指数の値は大きいほど優れていると評価する。これらの試験結果を表1の耐久性及び耐摩耗性の欄に記載した。
【0024】
【表1】

Figure 0004262825
【0025】
表1に示す耐久性試験結果から、カーボンブラック配合量が多い比較例1及び加硫剤の配合量が多い比較例2のいずれのタイヤもトレッドゴムがブローアウトしてゴムが飛散する故障を生しているのに対し、各実施例のタイヤのトレッドゴムには何らの異常も見出せず、試験終了後のタイヤ解剖でも故障の兆候は観察されなかった。耐摩耗性は従来例に比較して改良されており、なかでも、BR/NR比が好ましい範囲である実施例1及び2では耐摩耗性について大幅な向上が認められ、特に優れた効果を奏することがわかった。なおいずれのタイヤにもスタンディングウエーブは発生していない。
また、その他の比較例のタイヤに用いたトレッドゴムについては、トレッドゴムがブローアウトはみとめられなかったが、耐摩耗性は従来例と同等あるいはさらに劣ることがわかった。
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気浮上式車両用のタイヤとして、超高速で浮上走行している車両が緊急着地してもトレッドゴムとベルトとの間の接着剥離故障や高温度に基づくブローアウトなどのゴム破壊故障を生じることなく、かつスリップ走行によるトレッドゴムの早期摩耗を抑制することができる浮上式車両用空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイヤの一態様を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
4 ビードコア
5 カーカス
5a ターンアッププライ
5b ダウンプライ
6 ベルト
6−1 第一組コード層
6−2 第二組コード層
6−3 第三組ヨード層
6−4 第四組コード層
7 トレッドゴム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pneumatic tire suitable for use in a magnetically levitated vehicle such as a linear motor car, and more particularly, a pneumatic tire for a levitated vehicle excellent in wear resistance and durability that can sufficiently cope with repeated use of a levitated vehicle. Regarding tires.
[0002]
[Prior art]
Currently, with the aim of commercialization in the near future, a magnetic levitation vehicle that is levitating using ultra-high speed vehicles and traveling at an ultra high speed is being developed as a levitation ultra high speed vehicle. This type of magnetically levitated vehicle applies a propulsive force to the vehicle by applying a magnetic force between the track side wall surface and the vehicle, and the vehicle is moved by the magnetic force acting between the track surface and the vehicle. It is of the type that enables ultra-high speed travel along the guide device.
[0003]
Tires for levitation type vehicles have a problem of adhesion peeling between the tread rubber and the belt that has a very large heat generation and a small heat transfer coefficient due to the large strain and load of the tread rubber during the emergency landing of the levitation type vehicle. Rubber breakage failure due to vulcanization return called blowout. Further, even during normal take-off and landing, local early wear of the tread rubber due to slip on the track surface of the tread rubber for a relatively long time after takeoff or landing starts is also a problem. Since the contact area of the tire is small compared to the load, a predetermined high load is applied to the tire. As a result, the amount of heat generated by the tread rubber is significant, and sometimes a standing wave is generated.
Existing vehicle tires cannot cope with the above situation, and pneumatic tires having excellent durability and stability against these heavy loads are desired.
[0004]
In order to improve the high-speed durability, for example, JP-A-3-38402 proposes a floating type radial ply tire for a vehicle in which at least one belt composed of a plurality of cord layers has a tread circumferential cord arrangement layer, In Japanese Patent Laid-Open No. 3-38408, a groove is provided at the end of the tread to reduce the amount of heat generated by the tread rubber at the end of the tread due to rolling load of the tire, and the crown radius of the end of the tread is set to the crown at the center of the tread. A floating ply radial ply tire is proposed that is smaller than the radius and has improved heat separation resistance at the belt end.
[0005]
In addition, various proposals that define the shape of the tire in order to achieve further improvement in the standing wave resistance and further improvement in wear resistance in JP-A-3-99902, JP-A-4-237605, etc. Has been made.
The floating vehicle tire disclosed in each of the publications achieves a target performance improvement and has achieved great results. However, considering the large distortion of the tread rubber and the heat generation associated therewith during the emergency landing of a floating vehicle, there is a limit to the improvement by shape.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a tread rubber and a belt as a tire for a magnetically levitated vehicle even when a vehicle that is levitating at an ultra high speed makes an emergency landing. To provide a pneumatic tire for a floating type vehicle that can prevent a failure of rubber breakage such as a blow-out due to adhesive peeling between the tire and a high temperature, and can prevent early wear of the tread rubber due to slip traveling It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, focused on the rubber composition constituting the tire, and a rubber material excellent in wear resistance, and an organic material excellent in wear resistance while suppressing aging. It has been found that the above problem can be solved by adopting a rubber containing a vulcanizing agent containing a thiosulfate compound as a tread rubber and adding carbon black with excellent wear resistance and heat resistance. The present invention has been completed.
[0008]
That is, the pneumatic tire for a floating vehicle according to the present invention is a pneumatic retire in which a belt layer and a tread portion are disposed radially outside a crown portion of a carcass layer straddling a toroidal shape between a pair of bead cores. At least a portion of the tread portion in contact with the road surface has a cis content of 95% or more, a weight average molecular weight (Mw) of 50 × 10 4 or more, and a ratio Mw / Mn to the number average molecular weight (Mn) of 2. It is a blend of isoprene-based rubber including cis-polybutadiene rubber and natural rubber that is 0 or more, and the blend ratio is in a weight ratio of 60:40 to 90:10, based on 100 parts by weight of diene rubber. 40 to 55 parts by weight of the nitrogen adsorption method specific surface area (N 2 SA) is 140 to 160 m 2 / g, the DBP oil absorption is 130 to 160 ml / 100 g, and the amount of generated hydrogen is 15 Rubber formed by vulcanizing a rubber composition containing carbon black of 00 to 2500 ppm, a mixture of 2.5 to 4.0 parts by weight of sulfur and an organic thiosulfate compound represented by the following general formula It is characterized by arranging.
[0009]
[Chemical formula 2]
MO 3 S—S— (CH 2 ) n —S—SO 3 M
[0010]
In the formula, n represents 3 to 10, and M represents one equivalent of lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium, barium, zinc, nickel, or cobalt. Moreover, you may contain crystal water in a compound.
[0011]
The rubber vulcanizing agent used in the present invention is a mixture of sulfur and an organic thiosulfate compound represented by the above general formula, and the mixing ratio is in the range of 50:50 to 20:80 by weight. It is preferable.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a plane including a rotation axis of a pneumatic tire for ultra-high speed and high load.
A floating vehicle pneumatic tire (hereinafter, simply referred to as a tire as appropriate) includes a pair of bead portions 1, a pair of sidewall portions 2, and a tread portion 3. The carcass 5 extending between the bead cores 4 embedded in 1 reinforces, and the belt 6 reinforces the tread portion 3 on the outer periphery of the carcass 5. A tread rubber 7 is disposed on the outer periphery of the belt 6.
[0013]
The carcass 5 is 1 ply or more, and the illustrated example is 4 plies, of which 2 plies inside the tire are so-called turn-up plies 5a that wind up around the bead core 4 from the inside to the outside, and the remaining 2 plies are turned up The ply 5a is a down ply 5b that encloses the ply 5a, and the inner end of the tire is stopped at the bottom of the bead base. The turn-up ply 5a and the down ply 5b are both rubber-coated with a radial arrangement code, and an organic fiber cord such as nylon 66 cord is suitable for the cord.
[0014]
The belt 6 may be a laminate of ordinary cords separated at both ends, but the belt 6 is endless cords formed by winding the cords in a zigzag manner to prevent a separation failure that easily occurs from the ends of the cord layers. It is best to be a layer. Since this kind of cord layer forms one set with two layers, the belt 6 in the illustrated example has a first set cord layer 6-1 to a fourth set cord layer 6-4 sequentially from the carcass 5 side.
[0015]
The present invention is characterized by the tread rubber 7 used for the tire.
Here, the tread rubber is a diene rubber component in which the ratio of cis-polybutadiene rubber (BR) and isoprene rubber such as natural rubber is within the range of butadiene rubber: isoprene rubber = 60: 40 to 90:10. It is preferable to use it. When the butadiene-based rubber ratio is less than 60, wear due to slip behavior tends to decrease, and when it exceeds 90, cut damage and rib chipping are likely to occur.
The butadiene rubber used here has a cis content of 95% or more, furthermore, a cis content of 95 to 98%, Mw of 50 × 10 4 or more, and further 55 × 10 4 to 65 ×. It is preferably 10 4 , and Mw / Mn is 2.0 or more, more preferably 2.0 to 3.0. As the butadiene rubber, cis polybutadiene rubber (BR) is preferable. The isoprene-based rubber is preferably natural rubber or cis-polyisoprene rubber (IR). The preferred content of natural rubber is about 10-30.
When the Mw of the butadiene rubber is less than 50 × 10 4 , the Mw / Mn is less than 2.0, or the cis content is less than 95%, the wear resistance is lowered. It is not preferable.
The tread rubber of the present invention needs to contain 40 to 55 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. If the content is less than 40 parts by weight, sufficient wear resistance cannot be exhibited, and if it exceeds 55 parts by weight, the exothermicity is lowered and blowout may occur at the time of emergency landing.
The carbon black used here preferably has a nitrogen adsorption method specific surface area (N 2 SA) of 140 m 2 / g or more and 160 m 2 / g or less and a DBP oil absorption of 130 ml / 100 g or more and 160 ml / 100 g or less. . If N 2 SA is 140 m 2 / g or more and the DBP oil absorption is 130 ml / 100 g or more, good wear resistance can be secured, and if the content is less than this, wear resistance may be lowered. is there. Similarly, when N 2 SA is 160 m 2 / g or less and DBP is 160 ml / 100 g or less, good heat resistance and workability can be secured. Here, N 2 SA is measured and calculated according to ASTM D3037, and DBP oil absorption is measured and calculated according to ASTM D2414.
[0016]
Moreover, it is preferable that the generated hydrogen amount of carbon black is in the range of 1500 to 2500 ppm. By setting the amount of generated hydrogen to 2500 ppm or less, the elongation at break can be ensured and the resistance to rib chipping can be improved. On the other hand, if the amount generated is less than 1500 ppm, the carbon black reinforcing effect may be reduced.
Here, the amount of generated hydrogen is the amount of hydrogen generated when carbon black is heated, and can be measured as follows.
About 0.1 g of carbon black is heated in an argon gas stream, and the generated gas is analyzed and quantified by a gas chromatogram. Measurement is performed under a temperature rising condition of 10 ° C./min. Argon gas is introduced as a carrier gas (inflow rate: 50 ml / min), and when the heating furnace reaches 400 ° C., the gas generated from carbon black is argon gas. In addition, it leads to gas chromatogram and quantifies it. This measurement is performed every 400 ° C. between 400 ° C. and 1200 ° C., the peak area at each temperature is calculated, the sum of the measured values at each temperature is taken as the amount of hydrogen generated, and the amount of hydrogen generated from 1 g of carbon black is The amount of hydrogen generated (ppm).
For the gas chromatogram, GC-9A manufactured by Shimadzu Corporation or its equivalent is used.
[0017]
The tread rubber of the tire of the present invention is characterized by a vulcanizing agent. That is, as a vulcanizing agent, an organic thiosulfate compound is used in combination with conventional sulfur. The vulcanizing agent made of this mixture needs to be used in a total amount of 2.5 to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component. When the amount is 2.5 parts by weight or less, a sufficient elastic modulus cannot be ensured. Moreover, when a compounding quantity exceeds 4.0 weight part, elongation at break will fall and rib chipping resistance will fall remarkably.
Here, the ratio of the organic thiosulfur soot compound to sulfur is preferably in the range of 50:50 to 20:80 by weight. If the organic thiosulfate compound ratio exceeds 50%, sufficient elastic modulus obtained when sulfur is used as a crosslinking agent may not be secured, and if it is less than 20%, the effect of improving wear resistance becomes insufficient.
The organic thiosulfate compound used here is represented by the following general formula.
[0018]
[Chemical 3]
MO 3 S—S— (CH 2 ) n —S—SO 3 M
[0019]
In the formula, the number of methylene chains represented by n needs to be 3 to 10, and if it is 2 or less, the effect of improving the wear resistance is not sufficiently obtained, and if it is 11 or more, the wear resistance is improved although the molecular weight increases. Small effect. Furthermore, it is desirable that the methylene chain is 3 to 6 from the viewpoint of suppressing the intramolecular cyclization reaction.
M represents one equivalent of lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium, barium, zinc, nickel, or cobalt, and potassium, sodium, and the like are preferable in view of availability and effects.
This compound may be a hydrate having crystal water in the molecule.
Specific examples of this compound include sodium salt monohydrate, sodium salt dihydrate and the like. For economic reasons, a derivative from sodium thiosulfate, such as sodium 1,6-hexamethylenedithiosulfate. • Dihydrate is most suitable.
[0020]
As described above, the tire of the present invention using the vulcanized rubber having excellent durability and wear resistance as the tread rubber has a high load load and travels at an ultra high speed of 380 to 550 km / h. Exerts its best performance when applied to tires.
[0021]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
A rubber composition for tread rubber was blended according to the blending shown in Table 1 below. As the organic thiosulfate compound, sodium 1,6-hexamethylenedithiosulfate dihydrate was used.
The molecular weight (Mw, Mn) and cis content of the butadiene rubber (BR) used in this rubber composition were measured as follows. The results are shown in Table 1.
(1) Measurement of molecular weight (Mw, Mn) About 100 mg of BR is weighed and left overnight in 20 ml of THF. Measurement is performed under the following conditions using GPG (HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation).
Column ... GMH XL 2 + HXL-H
Flow rate: 1.0ml / min
Constant temperature layer temperature: 40 ° C
Detector: Differential refractometer detection temperature: 40 ° C
Sample injection fee: 200 μl
-A calibration curve is taken with the retention time (Rt) of commercially available standard polystyrene on the X axis and the molecular weight on the Y axis.
-The retention time from the peak rise to the peak end is subdivided in increments of 0.2 minutes, and the peak height (Hi) for each retention time is read. Further, the molecular weight (Mi) corresponding to each retention time is obtained from a calibration curve.
-Mw and Mn are calculated | required with the following formula | equation.
Mn = ΣHi / Σ (Hi / Mi)
Mw = ΣHiMi / Hi
(2) Calculated by the MORERO method using a cis content infrared spectrophotometer.
[0022]
Further, the physical properties of the carbon black used in the rubber composition were also measured by the following method, and the results are shown in Table 1.
(3) Nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA)
The measurement was calculated according to ASTM D3037.
(4) DBP oil absorption was measured and calculated according to ASTM D2414.
(5) Amount of generated hydrogen About 0.1 g of carbon black is heated in an argon gas stream, and the generated gas is analyzed and quantified with a gas chromatogram (GC-9A manufactured by Shimadzu Corporation). Measurement is performed under a temperature rising condition of 10 ° C./min. Argon gas is introduced as a carrier gas (inflow rate: 50 ml / min), and when the heating furnace reaches 400 ° C., the gas generated from carbon black is argon gas. In addition, it leads to gas chromatogram and quantifies it. This measurement is performed every 400 ° C. between 400 ° C. and 1200 ° C., the peak area at each temperature is calculated, the sum of the measured values at each temperature is taken as the amount of hydrogen generated, and the amount of hydrogen generated from 1 g of carbon black is The amount of hydrogen generated (ppm).
[0023]
Using the rubber composition shown in Table 1 as a tread rubber, radial tires having the structure shown in FIG. 1 were prepared and used as tires (E195 / 80R22) of Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples.
Tires and rim assemblies in which the tires of Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples are used as test tires, and these tires are assembled to the rim (nominal diameter 22) described above and filled with a specified internal pressure of 20.7 kgf / cm 2. A high-speed, high-load durability test was conducted to determine whether or not the tread rubber would fail after landing on a 300 cm diameter drum rotating at 550 km / h from a non-rotating state with a load of 6600 kgf and running for 104 minutes. Carried out.
As for the wear resistance, a Lambourn wear test was carried out in the vulcanized rubber wear test method of JIS K 6264 (1995), and the test conditions were standard test conditions. The test results are represented by an index with the conventional example being 100, and the larger the index value, the better. These test results are shown in the columns of durability and wear resistance in Table 1.
[0024]
[Table 1]
Figure 0004262825
[0025]
From the durability test results shown in Table 1, both the tires of Comparative Example 1 with a large amount of carbon black and Comparative Example 2 with a large amount of vulcanizing agent cause a failure in which the tread rubber blows out and the rubber scatters. On the other hand, no abnormality was found in the tread rubber of the tire of each example, and no signs of failure were observed in the tire dissection after completion of the test. The wear resistance is improved as compared with the conventional example. In particular, in Examples 1 and 2 in which the BR / NR ratio is in a preferable range, a significant improvement in the wear resistance is recognized, and particularly excellent effects are exhibited. I understood it. None of the tires had a standing wave.
Further, regarding the tread rubber used in the tires of other comparative examples, the tread rubber did not show blowout, but the wear resistance was found to be equal to or worse than that of the conventional example.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, as a tire for a magnetically levitated vehicle, even if a vehicle that is levitating at an ultra high speed lands on an emergency landing failure such as an adhesive separation between a tread rubber and a belt or a blowout based on a high temperature. There can be provided a pneumatic tire for a floating type vehicle that is capable of suppressing the early wear of the tread rubber due to slip traveling without causing a rubber breakdown failure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a tire of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall part 3 Tread part 4 Bead core 5 Carcass 5a Turn-up ply 5b Down ply 6 Belt 6-1 1st group cord layer 6-2 2nd group cord layer 6-3 3rd group iodine layer 6-4 4th cord layer 7 tread rubber

Claims (2)

一対のビードコア間にトロイド状をなして跨るカーカス層のクラウン部の径方向外側にベルト層とトレッド部が配設された空気入リタイヤにおいて、
前記トレッド部の少なくとも路面に接する部分に、シス含量が95%以上で、重量平均分子量(Mw)が50×104以上で、且つ、数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが2.0以上であるシスポリブタジエン系ゴムと天然ゴムを含むイソプレン系ゴムのブレンド物であり、そのブレンド比が重量比で、60:40〜90:10の範囲であるジエン系ゴム100重量部に対して、40〜55重量部の窒素吸着法比表面積(N2SA)が140〜160m2/g、DBP吸油量が130〜160ml/100gであり、且つ、発生水素量が1500〜2500ppmであるカーボンブラックと、2.5〜4.0重量部の硫黄と下記一般式で示される有機チオスルフェート化合物との混合物と、を含有するゴム組成物を加硫してなるゴムを配置した浮上式車両用空気入りタイヤ。
【化1】
MO3S−S−(CH2n−S−SO3
式中、nは3〜10を表わし、Mはリチウム、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、ニッケルまたはコバルトの1当量を表す。また、化合物内に結晶水を含有してもよい。
In a pneumatic retire in which a belt layer and a tread portion are disposed on a radially outer side of a crown portion of a carcass layer straddling a toroidal shape between a pair of bead cores,
At least a portion of the tread portion in contact with the road surface has a cis content of 95% or more, a weight average molecular weight (Mw) of 50 × 10 4 or more, and a ratio Mw / Mn to the number average molecular weight (Mn) of 2. It is a blend of isoprene-based rubber including cis-polybutadiene rubber and natural rubber that is 0 or more, and the blend ratio is in a weight ratio of 60:40 to 90:10, based on 100 parts by weight of diene rubber. 40 to 55 parts by weight of a carbon black having a nitrogen adsorption method specific surface area (N 2 SA) of 140 to 160 m 2 / g, a DBP oil absorption of 130 to 160 ml / 100 g, and a hydrogen generation amount of 1500 to 2500 ppm A rubber composition obtained by vulcanizing a rubber composition containing 2.5 to 4.0 parts by weight of sulfur and an organic thiosulfate compound represented by the following general formula: Pneumatic tire for floating vehicles.
[Chemical 1]
MO 3 S—S— (CH 2 ) n —S—SO 3 M
In the formula, n represents 3 to 10, and M represents one equivalent of lithium, potassium, sodium, magnesium, calcium, barium, zinc, nickel, or cobalt. Moreover, you may contain crystal water in a compound.
前記一般式で示される有機チオスルフェート化合物と前記硫黄との混合物の混合比が、重量で50:50〜20:80の範囲である請求項1に記載の浮上式車両用空気入りタイヤ。2. The floating vehicle pneumatic tire according to claim 1, wherein a mixing ratio of the mixture of the organic thiosulfate compound represented by the general formula and the sulfur is in a range of 50:50 to 20:80 by weight.
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