JP4647758B2

JP4647758B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP4647758B2
Application number: JP2000247721A
Authority: JP
Inventors: 融飯塚; 卓也堀口
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2000-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: JP2002060551A

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、とくに、ブレーカーまたはベルト層の耐久性の優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤのブレーカーやベルト層、とくにこれらのエッジ部は、走行により繰り返し変形を受けるためにゴムが疲労劣化を起こす。その結果、ひどい場合にはゴムが破壊され、セパレーションを引き起こす危険性がある。走行によるゴムの疲労劣化を極力抑えるために、ゴムの剛性を高めることによって変形の歪みを小さくしたり、ゴムの強度を上げることが有効である。
【０００３】
従来、高補強性のカーボンブラックを使用したり、カーボンブラックの配合量を増やすことによって、ゴムの剛性を上げて変形の歪みを抑えることにより、また、ゴムの強度を向上させることにより、疲労劣化を防いでいた。しかし、これらの手法は、同時にゴムの発熱性を高め、熱によるゴム劣化を促進してしまう。この問題を解決するために耐熱老化防止剤を用いる方法があるが、充分な効果は得られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブレーカーまたはベルト層の耐久性が優れた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ブレーカーまたはベルト層のコードを被覆するゴム組成物に配合するカーボンブラックの種類や量を変えて高剛性・高強度にすることにより走行による疲労劣化を抑制することは期待できるが、熱によるゴム劣化を抑えなければ耐久性向上は達成できない。本発明は、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニルキノンジイミン（以下、６ＱＤＩ）を配合することにより、カーボンブラックの種類や量を変えることなく剛性を上げ、疲労劣化を抑制することができる。また、熱によるゴム劣化を抑制することができる。
【０００６】
すなわち、本発明は、ブレーカーまたはベルト層のコードを被覆するゴム組成物が、ゴム成分１００重量部、カーボンブラック３０〜６０重量部および６ＱＤＩ１〜１０重量部からなることを特徴とする空気入りタイヤに関する。また、ゴム成分１００重量部に対して、さらに、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体を１．５〜５重量部配合することが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤは、コードとそれを被覆するゴム組成物よりなるブレーカーまたはベルト層を有する。
【０００８】
本発明に用いられるコードとしては、とくに制限はないが、たとえば、１×ｎ構成の撚りコード、ｋ＋ｍ構成の層撚りコードなどがあげられ、なかでも１×３、１×４構成の撚りコードなどが好適に用いられる。ここで、１×ｎ構成の撚りコードとは、ｎ本のフィラメントを撚りあわせて得られる１層の撚りコードのことであり、ｋ＋ｍ構成の層撚りコードとは、撚り方向、撚りピッチの異なる２層構造を持ち、内層にｋ本のフィラメント、外層にｍ本のフィラメントを有するコードのことである。ｎは１〜２７の整数、ｋは１〜１０の整数、ｍは１〜３の整数である。
【０００９】
本発明のコードを被覆するゴム組成物は、ゴム成分、カーボンブラックおよび６ＱＤＩからなる。
【００１０】
本発明に用いられるゴム成分としては、とくに制限はないが、たとえば、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムなどがあげられ、なかでも高補強性、低発熱性の点で、天然ゴムが好適に用いられる。
【００１１】
本発明に用いられるカーボンブラックとしては、とくに制限はないが、たとえば、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦなどがあげられる。カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して、３０〜６０重量部、好ましくは４０〜５５重量部である。カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では６ＱＤＩを配合しても充分な剛性が得られず、６０重量部をこえると、混練り工程での加工性が著しく低下する。
【００１２】
本発明では、６ＱＤＩを配合することにより、カーボンブラックの種類や量を変えることなくゴムの剛性を上げ、疲労劣化を抑制することができる。また、熱によるゴム劣化を抑制することができる。
【００１３】
６ＱＤＩの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１〜１０重量部、好ましくは１．５〜５重量部である。６ＱＤＩの配合量が１重量部未満では、充分なブレーカーまたはベルト層のコードを被覆するゴム組成物の剛性が得られず、また１０重量部をこえると、過剰な６ＱＤＩがブリードし、コードとの接着性に悪影響を及ぼす。
【００１４】
本発明に用いられるゴム組成物には、耐熱老化防止剤として、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン（ＴＭＤＱ）重合体などを配合することができる。耐熱老化防止剤を用いる場合の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１．５〜５重量部であることが好ましい。
【００１５】
本発明に用いられるゴム組成物には、充填剤としてカーボンブラックのほかに、シリカや水酸化アルミニウムなどの無機充填剤を配合することができる。無機充填剤を用いる場合の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して５〜２０重量部であることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明に用いられるゴム組成物には、アロマ系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイルなどの軟化剤、イオウ、イオウ化合物などの加硫剤、酸化亜鉛、ステアリン酸などの加硫助剤、メルカプトベンゾチアゾール（ＭＢＴ）、ベンゾチアジルジスルフィド（ＭＢＴＳ）、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド（ＣＢＳ）などの加硫促進剤、有機繊維、発泡剤、加硫遅延剤、ワックスなどの添加剤を配合することができる。
【００１７】
本発明に用いられるゴム組成物は、まず、前記ゴム成分、カーボンブラック、６ＱＤＩおよびその他の原材料をバンバリーミキサーにて混練りすることによって得ることができ、硫黄、加硫促進剤を配合する場合は、硫黄、加硫促進剤を加えて再びバンバリーミキサーで練ることによって得ることができる。本発明のブレーカーまたはベルト層は、たとえば、約０．３ｍｍのフィラメントを約１３ｍｍのピッチで撚りあわせることによって製造したコードからなる。本発明においては、これらのコードを前記ゴム組成物で被覆して加硫することができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１９】
以下に実施例および比較例で用いた試薬をまとめて示す。
天然ゴム：タイ産
カーボンブラック：昭和キャボット（株）製のショウブラックＮ３３０
６ＱＤＩ：フレキシス製
耐熱老化防止剤：精工化学（株）製ノンフレックスＲＤ（ＴＭＤＱ重合体）
【００２０】
実施例１〜３および比較例１〜３
表１の配合にしたがって、ゴム組成物を調製し、コードに被覆して、ベルト層とした。これを用いてタイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５の評価用タイヤを作製し、以下の試験を実施した。
【００２１】
（Ｅ* 指数）
岩本製作所（株）製粘弾性スペクトロメーターを使用して、粘弾性試験を行なった。測定条件は、測定温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み±２％、周波数１０Ｈｚとした。測定した複素弾性率を、比較例１を１００（基準）とした指数（Ｅ* 指数）で表示した。数字が大きい方が、剛性が高く、変形の歪みが小さいことを示す。
【００２２】
（ｔａｎδ指数）
同様の方法で粘弾性試験を行ない測定した損失係数を、比較例１を１００（基準）とした指数（ｔａｎδ指数）で表示した。数字の小さい方が低発熱性であることを示す。
【００２３】
（物性変化指数）
１００℃、４８時間の条件で熱老化させ、その前後の引裂き力（Ｔｅａｒ）を比較例１を１００（基準）とした場合の指数（物性変化指数）で表示した。数字が小さいほど物性変化が小さいことを示す。
【００２４】
結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
６ＱＤＩを配合した実施例１〜３は、６ＱＤＩを配合しない比較例１と比較して、剛性が高く、熱による物性変化も小さかった。カーボンブラックの配合量を増やした比較例２では、剛性を高めることはできたが、発熱性が高く、熱による物性変化が大きかった。耐熱性老化防止剤の配合量を増やした比較例３では、熱による物性変化を抑えることはできたが、その効果は小さかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱性を上げることなく、ブレーカーまたはベルト層ゴムの剛性を上げることができるので、従来経時によって変化していたブレーカーまたはベルト層ゴムの物性変化を抑えることができ、タイヤの耐久性を著しく向上させることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire excellent in durability of a breaker or a belt layer.
[0002]
[Prior art]
Tire breakers and belt layers, especially these edge portions, are repeatedly deformed by running, so that the rubber undergoes fatigue deterioration. As a result, in severe cases, the rubber is destroyed and there is a risk of causing separation. In order to suppress the deterioration of rubber fatigue due to running as much as possible, it is effective to reduce the deformation distortion or increase the rubber strength by increasing the rigidity of the rubber.
[0003]
Fatigue deterioration has been achieved by using high-reinforcing carbon black or increasing the amount of carbon black to increase the rigidity of the rubber to suppress deformation distortion and by improving the strength of the rubber. Was preventing. However, these methods simultaneously increase the exothermic property of the rubber and promote rubber deterioration due to heat. In order to solve this problem, there is a method using a heat resistant anti-aging agent, but a sufficient effect is not obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire having excellent durability of a breaker or a belt layer.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Although it can be expected to suppress fatigue deterioration due to running by changing the type and amount of carbon black blended in the rubber composition covering the breaker or belt layer cord to increase rigidity and strength, the rubber deterioration due to heat If this is not suppressed, durability cannot be improved. By blending N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenylquinonediimine (hereinafter referred to as 6QDI), the present invention increases rigidity without changing the type and amount of carbon black, thereby reducing fatigue deterioration. Can be suppressed. Moreover, rubber deterioration due to heat can be suppressed.
[0006]
That is, the present invention provides a pneumatic tire characterized in that the rubber composition covering the breaker or belt layer cord comprises 100 parts by weight of a rubber component, 30 to 60 parts by weight of carbon black, and 1 to 10 parts by weight of 6QDI. About. Moreover, it is preferable that 1.5 to 5 parts by weight of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer is further added to 100 parts by weight of the rubber component.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pneumatic tire of the present invention has a breaker or a belt layer made of a cord and a rubber composition covering the cord.
[0008]
The cord used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a 1 × n twisted cord, a k + m layer twisted cord, etc., among which a 1 × 3, 1 × 4 twisted cord, etc. Are preferably used. Here, the 1 × n twisted cord is a single layer twisted cord obtained by twisting n filaments, and the k + m twisted cord is different in twist direction and twist pitch. A cord having a layer structure and having k filaments in the inner layer and m filaments in the outer layer. n is an integer of 1 to 27, k is an integer of 1 to 10, and m is an integer of 1 to 3.
[0009]
The rubber composition covering the cord of the present invention comprises a rubber component, carbon black and 6QDI.
[0010]
The rubber component used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include natural rubber, styrene-butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and the like. Rubber is preferably used.
[0011]
The carbon black used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include HAF, ISAF, and SAF. The compounding quantity of carbon black is 30-60 weight part with respect to 100 weight part of rubber components, Preferably it is 40-55 weight part. If the blending amount of carbon black is less than 30 parts by weight, sufficient rigidity cannot be obtained even if 6QDI is blended, and if it exceeds 60 parts by weight, the workability in the kneading process is remarkably lowered.
[0012]
In the present invention, by blending 6QDI, the rigidity of the rubber can be increased without changing the type and amount of carbon black, and fatigue deterioration can be suppressed. Moreover, rubber deterioration due to heat can be suppressed.
[0013]
The amount of 6QDI is 1 to 10 parts by weight, preferably 1.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component. If the blending amount of 6QDI is less than 1 part by weight, sufficient rigidity of the rubber composition covering the cord of the breaker or belt layer cannot be obtained, and if it exceeds 10 parts by weight, excess 6QDI bleeds, It adversely affects adhesion.
[0014]
In the rubber composition used in the present invention, a 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMDQ) polymer or the like can be blended as a heat aging inhibitor. When the heat resistant anti-aging agent is used, the blending amount is preferably 1.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
[0015]
The rubber composition used in the present invention can contain an inorganic filler such as silica or aluminum hydroxide in addition to carbon black as a filler. The amount of the inorganic filler used is preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
[0016]
Furthermore, the rubber composition used in the present invention includes softeners such as aroma-based process oils and paraffin-based process oils, vulcanizing agents such as sulfur and sulfur compounds, vulcanizing aids such as zinc oxide and stearic acid, mercapto Vulcanization accelerators such as benzothiazole (MBT), benzothiazyl disulfide (MBTS), N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CBS), organic fibers, foaming agents, vulcanization retarders, waxes Etc. can be mix | blended.
[0017]
The rubber composition used in the present invention can be obtained by first kneading the rubber component, carbon black, 6QDI and other raw materials with a Banbury mixer, and when sulfur and a vulcanization accelerator are blended. , Sulfur and a vulcanization accelerator can be added and kneaded again with a Banbury mixer. The breaker or belt layer of the present invention is made of, for example, a cord manufactured by twisting about 0.3 mm filaments at a pitch of about 13 mm. In the present invention, these cords can be coated with the rubber composition and vulcanized.
[0018]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these.
[0019]
The reagents used in the examples and comparative examples are summarized below.
Natural rubber: Thai carbon black: Show black N330 manufactured by Showa Cabot Co., Ltd.
6QDI: Heat resistant anti-aging agent made by Flexis: Seiko Chemical Co., Ltd. non-flex RD (TMDQ polymer)
[0020]
Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3
A rubber composition was prepared according to the formulation shown in Table 1, and coated on a cord to form a belt layer. The tire for evaluation of tire size 185 / 65R15 was produced using this, and the following tests were implemented.
[0021]
(E * index)
A viscoelasticity test was performed using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho. The measurement conditions were a measurement temperature of 70 ° C., an initial strain of 10%, a dynamic strain of ± 2%, and a frequency of 10 Hz. The measured complex elastic modulus was expressed as an index (E * index) with Comparative Example 1 as 100 (reference). The larger the number, the higher the rigidity and the smaller the deformation distortion.
[0022]
(Tan δ index)
The loss factor measured by performing the viscoelasticity test in the same manner was displayed as an index (tan δ index) with Comparative Example 1 as 100 (reference). Smaller numbers indicate lower heat build-up.
[0023]
(Physical property change index)
Thermal aging was performed at 100 ° C. for 48 hours, and the tearing force (Tear) before and after that was expressed as an index (property change index) when Comparative Example 1 was set to 100 (reference). The smaller the number, the smaller the change in physical properties.
[0024]
The results are shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
In Examples 1 to 3 containing 6QDI, compared to Comparative Example 1 not containing 6QDI, the rigidity was high and changes in physical properties due to heat were also small. In Comparative Example 2 in which the blending amount of carbon black was increased, the rigidity could be increased, but the heat generation was high and the physical property change due to heat was large. In Comparative Example 3 in which the blending amount of the heat-resistant anti-aging agent was increased, the physical property change due to heat could be suppressed, but the effect was small.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the rigidity of the breaker or the belt layer rubber can be increased without increasing the heat generation property, it is possible to suppress changes in physical properties of the breaker or the belt layer rubber that have been changed with the passage of time. Durability can be significantly improved.

Claims

The rubber composition for covering the breaker or belt layer cord is 100 parts by weight of a rubber component, 30 to 60 parts by weight of carbon black, and 1 to 10 parts by weight of N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenylquinonediimine. A pneumatic tire characterized by comprising parts.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein 1.5 to 5 parts by weight of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer is further blended with 100 parts by weight of the rubber component.