JP5043622B2

JP5043622B2 - Heavy duty tire

Info

Publication number: JP5043622B2
Application number: JP2007318699A
Authority: JP
Inventors: 直史江澤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: JP2009137539A

Description

本発明は、重荷重用タイヤに関し、特にトラック・バスタイヤ及びオフザロードタイヤとして好適で、コードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上させた重荷重用タイヤに関するものである。 The present invention relates to a heavy duty tire, and more particularly to a heavy duty tire that is suitable as a truck / bus tire and an off-the-road tire and has improved adhesion durability of a coating rubber to a cord.

近年、重荷重用タイヤは、タイヤ特性として、重荷重や高速度に対する耐久性や、耐用年数の向上が要求されている。一般に、タイヤの使用条件が重荷重化や高速度化すると、タイヤのクラウン部からショルダー部に亘り温度が上昇するため、カーカスにおけるゴム−スチールコード間の接着力の低下が進行し、走行中のカーカスのゴム−スチールコード間の接着剥離が起きたり、また、タイヤのショルダー部に配置したクッションゴムに加わる歪みや熱が上昇することで、クッションゴム内にセパレーションを起こす場合がある。 In recent years, tires for heavy loads are required to have durability against heavy loads and high speeds and improved service life as tire characteristics. In general, when the tire is used under heavy load or high speed, the temperature rises from the crown portion to the shoulder portion of the tire. Separation may occur in the cushion rubber due to adhesion peeling between the carcass rubber and the steel cord or due to an increase in distortion and heat applied to the cushion rubber disposed on the shoulder portion of the tire.

これに対し、タイヤのショルダー部に位置するカーカスのゴム−コード間の接着耐久性を向上させるために、カーカスのコーティングゴムに配合する硫黄の配合量を増量する手法や、カーカスのコーティングゴムを厚くしてカーカスコードからクッションゴム間の厚みを増加させる手法等が挙げられる。しかしながら、カーカスのコーティングゴムに配合する硫黄の配合量を増量する場合、コーティングゴムの熱劣化後の物性が悪化するため、ショルダー部のカーカスコード間でコーティングゴムの割れが生じる問題があり、一方、カーカスコードからクッションゴム間の厚みを増加する場合においては、ショルダー部の発熱性が高まり、接着耐久性の向上効果以上に接着寿命が低下する問題がある。 On the other hand, in order to improve the durability of the adhesion between the carcass rubber and cord located in the shoulder portion of the tire, a method of increasing the amount of sulfur compounded in the carcass coating rubber or the carcass coating rubber is thickened. For example, a method of increasing the thickness between the carcass cord and the cushion rubber may be used. However, when the amount of sulfur compounded in the carcass coating rubber is increased, the physical properties of the coating rubber after heat deterioration deteriorate, so that there is a problem that the coating rubber cracks between the carcass cords of the shoulder portion, In the case where the thickness between the carcass cord and the cushion rubber is increased, there is a problem that the exothermic property of the shoulder portion is increased and the adhesion life is reduced more than the effect of improving the adhesion durability.

また、ショルダー部に配置したクッションゴムの配合を変えて、ショルダー部に位置するカーカス部分の接着耐久性を向上させる手法として、特開２００４−１４８９８６号公報（特許文献１）には、クッションゴムにポリメトキシメチルメラミンを配合することにより、加硫促進剤から放出されるアミン成分をトラップし、接着性の湿熱劣化を抑制する技術や、特開２００５−６７３５８号公報（特許文献２）には、クッションゴムにポリサルファイド化合物を配合することにより、カーカスの接着耐久性を向上させる技術が開示されている。しかしながら、特開２００４−１４８９８６号公報に開示の技術は、重荷重用タイヤに用いる場合、ショルダー部に配置したクッションゴムにまで酸素や水分が達しないため、その改良効果が小さい。また、特開２００５−６７３５８号公報に開示の技術は、タイヤの新品時からクッションゴムの破壊特性が低いため、走行中クッションゴム内の破壊を起こし易く、また、ポリサルファイド化合物は一般に性状が液体であるためにタイヤのハンドリングを低下させる問題があった。更に、特開２００５−６７３５８号公報に開示の技術では、クッションゴムの加硫を著しく早めるために焼け易かったり、未加硫ゴムの粘度が上昇してしまう等、生産性に関する問題もあった。 In addition, as a technique for improving the adhesion durability of the carcass portion located in the shoulder portion by changing the composition of the cushion rubber disposed in the shoulder portion, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-148986 (Patent Document 1) includes a cushion rubber. By blending polymethoxymethyl melamine, the amine component released from the vulcanization accelerator is trapped, and the adhesive moist heat deterioration is suppressed, and JP 2005-67358 A (Patent Document 2) includes: A technique for improving the adhesion durability of carcass by adding a polysulfide compound to cushion rubber is disclosed. However, when the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-148986 is used for a heavy-duty tire, oxygen and moisture do not reach the cushion rubber disposed in the shoulder portion, and thus the improvement effect is small. Further, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-67358 has a low destruction property of the cushion rubber since the tire is new, and thus the cushion rubber easily breaks during running. In addition, the polysulfide compound is generally liquid in nature. For this reason, there has been a problem that the handling of the tire is lowered. Furthermore, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-67358 has problems related to productivity, such as being easy to burn because the vulcanization of the cushion rubber is remarkably accelerated, and the viscosity of the unvulcanized rubber being increased.

ところで、クッションゴムに配合する硫黄の配合量を増量し、カーカスのコーティングゴムとクッションゴムの硫黄濃度差を低減することで、カーカスの接着耐久性を向上させる手法も知られているが、この場合、クッションゴムに配合する硫黄の配合量を単純に増量する結果、クッションゴムの耐熱老化性が低下する問題があった。また、ショルダー部の発熱性を低減するため、クッションゴムに大粒系のカーボンブラックを配合したり、カーボンブラックの配合量を低減したりすると、クッションゴムの破壊特性を悪化させる問題があった。 By the way, there is also a method to increase the adhesion durability of carcass by increasing the amount of sulfur compounded in the cushion rubber and reducing the difference in sulfur concentration between the carcass coating rubber and the cushion rubber. As a result of simply increasing the amount of sulfur compounded in the cushion rubber, there is a problem that the heat aging resistance of the cushion rubber decreases. In addition, in order to reduce the exothermic property of the shoulder portion, there has been a problem of deteriorating the destructive characteristics of the cushion rubber when a large carbon black is added to the cushion rubber or the amount of carbon black is reduced.

特開２００４−１４８９８６号公報JP 2004-148986 A 特開２００５−６７３５８号公報JP 2005-67358 A

一般に、重荷重用タイヤは、ショルダー部が厚く、製造時の加硫時間が長いため、ショルダー部に配置されたクッションゴムは、新品時から過加硫状態にある。また、このようなタイヤは、ショルダー部に酸素や水分の浸入がほとんどなく、カーカスの接着性の劣化は、主としてショルダー部における歪みや熱の上昇が原因となる。 In general, a heavy duty tire has a thick shoulder portion and a long vulcanization time at the time of manufacture. Therefore, the cushion rubber disposed on the shoulder portion is in an overvulcanized state from the time of new article. Further, such a tire has almost no oxygen or moisture intrusion into the shoulder portion, and the deterioration of the adhesion of the carcass is mainly caused by the distortion at the shoulder portion and the increase in heat.

特に、オフザロードタイヤ等の大型の重荷重用タイヤにおいては、ショルダー部の故障として、ベルトセパレーションの他、カーカスのコードとコーティングゴムとの接着劣化によるセパレーションや、ショルダー部に配置されたクッションゴム内のセパレーションを原因とするものが挙げられる。 In particular, in large heavy-duty tires such as off-the-road tires, as a failure of the shoulder portion, in addition to belt separation, separation due to adhesion deterioration between the carcass cord and the coating rubber, and cushion rubber disposed in the shoulder portion There are those caused by separation.

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、トラック・バスタイヤ及びオフザロードタイヤとして好適で、コードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上させることが可能な重荷重用タイヤを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heavy-duty tire that solves the above-described problems of the prior art and is suitable as a truck / bus tire and an off-the-road tire, and that can improve the adhesion durability of the coating rubber to the cord. There is.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、重荷重用タイヤのベルト及びカーカスに隣接して少なくともショルダー部に配置されたクッションゴムに、加硫後の遊離脂肪酸の含有量が特定値以下に制御されたゴム組成物を用いることにより、カーカスやベルトのコードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has identified the content of free fatty acid after vulcanization in the cushion rubber disposed at least in the shoulder portion adjacent to the belt and carcass of the heavy duty tire. It has been found that by using a rubber composition controlled to a value below this value, the adhesion durability of the coating rubber to the carcass or belt cord can be improved, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の重荷重用タイヤは、コーティングゴムで被覆したスチールコードよりなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルトと、該ベルト及びカーカスに隣接して少なくともショルダー部に配置されたクッションゴムとを備え、
前記クッションゴムに、加硫後の遊離脂肪酸の含有量が、ゴム成分100質量部に対し1質量部以下であるゴム組成物を用いたことを特徴とする。 That is, the heavy duty tire of the present invention includes a carcass made of a steel cord coated with a coating rubber, a belt disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass, and at least a shoulder portion adjacent to the belt and the carcass. With cushion rubber arranged in
The cushion rubber is characterized by using a rubber composition having a free fatty acid content after vulcanization of 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明の重荷重用タイヤの好適例においては、前記ゴム組成物が、更に脂肪酸金属塩をゴム成分100質量部に対し1〜5質量部含む。 In a preferred example of the heavy duty tire of the present invention, the rubber composition further contains 1 to 5 parts by mass of a fatty acid metal salt with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明の重荷重用タイヤの他の好適例において、前記ゴム組成物は、亜鉛含有成分をゴム成分100質量部に対し亜鉛量として2.4質量部以上含む。 In another preferred embodiment of the heavy duty tire of the present invention, the rubber composition contains a zinc-containing component in an amount of 2.4 parts by mass or more as a zinc amount with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

本発明の重荷重用タイヤは、前記ショルダー部の最大厚さが50mm以上であることが好ましい。 In the heavy duty tire of the present invention, the maximum thickness of the shoulder portion is preferably 50 mm or more.

本発明の重荷重用タイヤは、オフザロードタイヤとして好適である。 The heavy duty tire of the present invention is suitable as an off-the-road tire.

本発明によれば、ベルト及びカーカスに隣接して少なくともショルダー部に配置されたクッションゴムに、加硫後の遊離脂肪酸の含有量が特定値以下に制御されたゴム組成物を用いることにより、カーカスやベルトのコードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上させることが可能な重荷重用タイヤを提供することができる。なお、本発明の重荷重用タイヤは、従来技術と全く異なる手法により、本発明の課題を解決することができるため、クッションゴムの加硫特性、発熱特性、コスト、ハンドリング等について問題が生じることもない。 According to the present invention, by using a rubber composition in which the content of free fatty acid after vulcanization is controlled to be a specific value or less for a cushion rubber disposed at least in a shoulder portion adjacent to a belt and a carcass, Further, it is possible to provide a heavy duty tire capable of improving the adhesion durability of the coating rubber to the belt cord. In addition, since the heavy duty tire of the present invention can solve the problems of the present invention by a method completely different from the prior art, there may be problems with vulcanization characteristics, heat generation characteristics, costs, handling, etc. of the cushion rubber. Absent.

以下に、図を参照しながら、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の重荷重用タイヤの一例の断面図であり、図２は、本発明の重荷重用タイヤの他の例の断面図である。なお、図１〜２において同じ符号は同じ部材であることを示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a heavy load tire of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of another example of the heavy load tire of the present invention. In addition, the same code | symbol in FIGS. 1-2 shows that it is the same member.

図１に示すタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、上記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト５と、該ベルト５及びカーカス４に隣接してショルダー部に配置されたクッションゴム６とを備える。なお、図１に示すタイヤは、ショルダー部にのみクッションゴム６が配置されるが、本発明の重荷重用タイヤはこれに限られず、ベルト５及びカーカス４に隣接して少なくともショルダー部にクッションゴム６が配置されていればよく、例えば、図２に示すように、ショルダー部間に延在したクッションゴム６をベルト５とカーカス４の間に配置することもできる。 The tire shown in FIG. 1 has a pair of bead portions 1, a pair of sidewall portions 2, and a tread portion 3 connected to both sidewall portions 2, and extends in a toroid shape between the pair of bead portions 1. The carcass 4 that reinforces each of these parts 1, 2, 3, the belt 5 disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown part of the carcass 4, and the shoulder part adjacent to the belt 5 and the carcass 4. Cushion rubber 6. In the tire shown in FIG. 1, the cushion rubber 6 is disposed only at the shoulder portion. However, the heavy load tire of the present invention is not limited to this, and the cushion rubber 6 is adjacent to the belt 5 and the carcass 4 at least at the shoulder portion. For example, as shown in FIG. 2, a cushion rubber 6 extending between the shoulder portions can be disposed between the belt 5 and the carcass 4.

図示例のタイヤにおいて、カーカス４は、複数のスチールコードをコーティングゴムで被覆してなるカーカスプライ１枚から構成され、また、ビード部１内に夫々埋設されたリング状のビードコア７間にトロイド状に延在する本体部４ａと、各ビードコア７の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部４ｂとを有する。なお、カーカス４の構造及びプライ数は、これに限られるものではない。上記カーカス４において、上記カーカスプライを構成するコーティングゴムとしては、特に制限されるものではなく、通常のコーティングゴム用ゴム組成物を用いることができる。 In the illustrated tire, the carcass 4 is composed of a single carcass ply formed by coating a plurality of steel cords with a coating rubber, and a toroidal shape between ring-shaped bead cores 7 embedded in the bead portion 1. And a folded portion 4b wound up radially outward from the inner side to the outer side in the tire width direction around each bead core 7. The structure of the carcass 4 and the number of plies are not limited to this. In the carcass 4, the coating rubber constituting the carcass ply is not particularly limited, and a normal rubber composition for coating rubber can be used.

また、図示例のタイヤにおいて、ベルト５は、三枚のベルト層からなるが、本発明のタイヤにおいて、ベルトを構成するベルト層の枚数は、これに限られるものではない。なお、ベルト層は、複数のコードをコーティングゴムで被覆してなり、該ベルト層を構成するコードには、スチールコードを用いることが好ましく、該ベルト層を構成するコーティングゴムとしては、特に制限されるものではなく、通常のコーティングゴム用ゴム組成物を用いることができる。 In the illustrated tire, the belt 5 includes three belt layers. However, in the tire of the present invention, the number of belt layers constituting the belt is not limited thereto. The belt layer is formed by coating a plurality of cords with a coating rubber, and the cord constituting the belt layer is preferably a steel cord, and the coating rubber constituting the belt layer is not particularly limited. Instead, a normal rubber composition for coating rubber can be used.

なお、本発明の重荷重用タイヤは、公知のタイヤ部材を必要に応じて更に備えることができる。 In addition, the tire for heavy loads of this invention can further be equipped with a well-known tire member as needed.

本発明の重荷重用タイヤは、クッションゴム６に、加硫後の遊離脂肪酸の含有量が、ゴム成分100質量部に対し1質量部以下であるゴム組成物を用いる。本発明者が検討したところ、大型の重荷重用タイヤに見られるカーカスやベルトのコードとコーティングゴムとの接着劣化は、走行時のショルダー部の発熱によりコードを接着剤処理する際に形成される接着剤層が溶解され、該接着剤層に含まれる硫化銅（Ｃｕ_xＳ）等の配合剤がコーティングゴム中に拡散し、接着剤層の厚みを低減することにより起こることが分かった。また、クッションゴム６には、加硫促進剤助剤として遊離脂肪酸や酸化亜鉛等を配合したゴム組成物を用いるが、ここで、クッションゴム中に含まれる遊離脂肪酸が、隣接するカーカスやベルトのコーティングゴム中に移行し、接着耐久性を低下させることも分かった。この知見から、重荷重用タイヤのショルダー部に配置されたクッションゴムには、加硫後の遊離脂肪酸濃度の最適化が必要であると考えられる。そこで、本発明の重荷重用タイヤは、クッションゴムに、加硫後の遊離脂肪酸の含有量がゴム成分100質量部に対し1質量部以下に制御されたゴム組成物を用いるため、隣接するカーカスやベルトのコーティングゴムへの遊離脂肪酸の移行を抑制し、コードとコーティングゴムの接着耐久性を向上させることができる。 In the heavy duty tire of the present invention, a rubber composition in which the content of free fatty acid after vulcanization is 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component is used for the cushion rubber 6. When the present inventor examined, the adhesion deterioration between the carcass or belt cord and the coating rubber found in a large heavy-duty tire is the adhesion formed when the cord is subjected to adhesive treatment due to heat generation of the shoulder portion during traveling. agent layer is dissolved, compounding agents such as copper sulfide (Cu _x S) contained in the adhesive layer is diffused into the coating rubber was found to occur by reducing the thickness of the adhesive layer. The cushion rubber 6 uses a rubber composition containing free fatty acid, zinc oxide or the like as a vulcanization accelerator auxiliary agent. Here, the free fatty acid contained in the cushion rubber is added to the adjacent carcass or belt. It has also been found that it migrates into the coating rubber and reduces the adhesion durability. From this finding, it is considered that the cushion rubber disposed in the shoulder portion of the heavy duty tire needs to be optimized in the free fatty acid concentration after vulcanization. Therefore, the heavy load tire of the present invention uses a rubber composition in which the content of free fatty acid after vulcanization is controlled to 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component for the cushion rubber. The migration of free fatty acids to the belt coating rubber can be suppressed, and the adhesion durability between the cord and the coating rubber can be improved.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物の遊離脂肪酸としては、加硫促進剤を活性化し、促進反応を更に促進させる加硫促進剤助剤として作用するものである限り特に制限されるものではないが、例えば、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、リノール酸等が挙げられる。これら遊離脂肪酸は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。 The free fatty acid of the rubber composition used for the cushion rubber 6 is not particularly limited as long as it acts as a vulcanization accelerator auxiliary that activates the vulcanization accelerator and further accelerates the accelerating reaction. Examples thereof include stearic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid, linoleic acid and the like. These free fatty acids may be used alone or in combination of two or more.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物は、更に脂肪酸金属塩をゴム成分100質量部に対し1〜5質量部含むことが好ましい。一般に、大型の重荷重用タイヤに見られるクッションゴム内のセパレーションは、過加硫や走行熱によりクッションゴムの破壊特性が低下し、走行時の歪みにクッションゴムが耐えられないことが原因である。更に、本発明の重荷重用タイヤは、上記した通り、加硫後の遊離脂肪酸の含有量が特定値以下に制御されたゴム組成物を用いているため、クッションゴムの破壊特性の低下が顕著である。しかしながら、上記脂肪酸金属塩は、遊離脂肪酸と同様に加硫促進助剤として作用することに加え、遊離脂肪酸と異なり接着剤層を破壊しないため、コードとコーティングゴムの接着耐久性には影響を及ぼさない。従って、上記クッションゴム６用ゴム組成物に、更に脂肪酸金属塩を配合すれば、クッションゴムの破壊特性を十分に保持しながら、コードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上させることができる。また、脂肪酸金属塩の含有量がゴム成分100質量部に対して1質量部未満では、脂肪酸金属塩を配合する効果が十分に得られず、一方、5質量部を超えると、未加硫時にブルームし易くなり、部材間の接着不良を生じるおそれがある。 The rubber composition used for the cushion rubber 6 preferably further contains 1 to 5 parts by mass of a fatty acid metal salt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. In general, the separation in the cushion rubber seen in large heavy-duty tires is due to the fact that the cushion rubber's destructive characteristics are reduced by overvulcanization and running heat, and the cushion rubber cannot withstand the running strain. Further, as described above, since the heavy load tire of the present invention uses a rubber composition in which the content of free fatty acid after vulcanization is controlled to a specific value or less, the deterioration of the breaking properties of the cushion rubber is remarkable. is there. However, the fatty acid metal salt acts as a vulcanization acceleration aid in the same way as free fatty acids and, unlike free fatty acids, does not break the adhesive layer, thus affecting the adhesion durability between the cord and the coating rubber. Absent. Therefore, if a fatty acid metal salt is further added to the rubber composition for the cushion rubber 6, the adhesion durability of the coating rubber to the cord can be improved while sufficiently maintaining the breaking characteristics of the cushion rubber. In addition, if the content of the fatty acid metal salt is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the effect of blending the fatty acid metal salt is not sufficiently obtained, while if it exceeds 5 parts by mass, Blooming is likely to occur, resulting in poor adhesion between members.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物の脂肪酸金属塩としては、加硫促進剤助剤として作用するものである限り特に制限されるものではないが、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸ニッケル、オレイン酸亜鉛、オレイン酸コバルト、オレイン酸ニッケル、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸ニッケル、ミリスチン酸亜鉛、ミリスチン酸コバルト、ミリスチン酸ニッケル、リノール酸亜鉛、リノール酸コバルト、リノール酸ニッケル等が挙げられる。これら脂肪酸金属塩は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。 The fatty acid metal salt of the rubber composition used for the cushion rubber 6 is not particularly limited as long as it acts as a vulcanization accelerator auxiliary agent. For example, zinc stearate, cobalt stearate, stearic acid Nickel, zinc oleate, cobalt oleate, nickel oleate, zinc palmitate, cobalt palmitate, nickel palmitate, zinc myristate, cobalt myristate, nickel myristate, zinc linoleate, cobalt linoleate, nickel linoleate, etc. Is mentioned. These fatty acid metal salts may be used alone or in combination of two or more.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物は、亜鉛含有成分をゴム成分100質量部に対し亜鉛量として2.4質量部以上含むことが好ましく、2.4質量部を超え且つ4.8質量部以下含むことが更に好ましい。上記ゴム組成物中に含まれる亜鉛含有成分の含有量がゴム成分100質量部に対し亜鉛量として4.8質量部を超えると、不分散の亜鉛含有成分が破壊核となり、走行中にセパレーションを起こすおそれがある。また、ゴム組成物中に含まれる亜鉛含有成分の含有量がゴム成分100質量部に対し亜鉛量として2.4質量部未満では、加硫促進助剤の機能が不足し、加硫戻りが大きくなる場合がある。なお、上記亜鉛含有成分としては、上記した脂肪酸の亜鉛塩の他、例えば、酸化亜鉛等が挙げられる。 The rubber composition used for the cushion rubber 6 preferably contains a zinc-containing component in an amount of 2.4 parts by mass or more, more preferably more than 2.4 parts by mass and 4.8 parts by mass or less as a zinc amount with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the content of the zinc-containing component contained in the rubber composition exceeds 4.8 parts by mass of zinc with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the non-dispersed zinc-containing component may become a fracture nucleus and cause separation during running. There is. In addition, when the content of the zinc-containing component contained in the rubber composition is less than 2.4 parts by mass as the amount of zinc with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the function of the vulcanization acceleration aid is insufficient, and the vulcanization return increases. There is. In addition, as said zinc containing component, zinc oxide etc. are mentioned other than the zinc salt of the above-mentioned fatty acid, for example.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）及び合成ジエン系ゴムの内の少なくとも一種からなり、該ゴム成分としては、未変性のゴム及び変性ゴムのいずれを用いてもよい。また、上記合成ジエン系ゴムとして、具体的には、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソブチレンイソプレンゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、アクリロニリトル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。これらの中でも、天然ゴムが特に好ましい。なお、上記ゴム成分は、一種単独で用いてもよいし、二種以上をブレンドして用いてもよい。 The rubber component of the rubber composition used for the cushion rubber 6 is composed of at least one of natural rubber (NR) and synthetic diene rubber, and any of unmodified rubber and modified rubber is used as the rubber component. May be. Specific examples of the synthetic diene rubber include polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), ethylene-propylene rubber (EPR), and ethylene-propylene rubber. Examples include diene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), isobutylene isoprene rubber (IIR), halogenated butyl rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). Among these, natural rubber is particularly preferable. In addition, the said rubber component may be used individually by 1 type, and may blend and use 2 or more types.

上記クッションゴム６に用いるゴム組成物は、更に充填剤をゴム成分100質量部に対し30〜50質量部含むことが好ましい。充填剤の配合量が30質量部未満では、加硫ゴムの破壊特性が十分でなく、一方、50質量部を超えると、発熱性が悪化し、接着劣化を早める傾向がある。ここで、充填剤としては、カーボンブラック及びシリカが好ましい。なお、カーボンブラックとしては、ＦＥＦ，ＳＲＦ，ＨＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦグレードのものが好ましく、ＨＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦグレードのものが更に好ましい。一方、シリカとしては、湿式シリカ及び乾式シリカ等が好ましく、湿式シリカが更に好ましい。これら補強性の充填剤は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。 The rubber composition used for the cushion rubber 6 preferably further contains 30 to 50 parts by mass of a filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the filler content is less than 30 parts by mass, the destructive properties of the vulcanized rubber are not sufficient. On the other hand, when it exceeds 50 parts by mass, the exothermic property tends to deteriorate and the adhesive deterioration tends to be accelerated. Here, as the filler, carbon black and silica are preferable. The carbon black is preferably FEF, SRF, HAF, ISAF, or SAF grade, and more preferably HAF, ISAF, or SAF grade. On the other hand, as silica, wet silica and dry silica are preferable, and wet silica is more preferable. These reinforcing fillers may be used alone or in a combination of two or more.

上記クッションゴム６に用いられるゴム組成物には、上記ゴム成分、遊離脂肪酸、脂肪酸金属塩、亜鉛含有成分、充填剤の他、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択して配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、上記クッションゴム６用ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。また、混練りの方法としては、加硫促進剤及び加硫剤等の加硫系配合剤を最後の段階で加えて混練りする多段階の混練り方法が好ましい。この場合、亜鉛華等の亜鉛含有成分と遊離脂肪酸を混練りの最初の段階で加えると、配合物中の遊離脂肪酸の含有量を低減することができるので望ましい。 The rubber composition used for the cushion rubber 6 includes the rubber component, free fatty acid, fatty acid metal salt, zinc-containing component, filler, softener, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, anti-aging agent, etc. A compounding agent usually used in the rubber industry can be appropriately selected and blended within a range not impairing the object of the present invention. As these compounding agents, commercially available products can be suitably used. The rubber composition for the cushion rubber 6 can be produced by blending rubber components with various compounding agents appropriately selected as necessary, kneading, heating, extruding, and the like. Further, as a kneading method, a multi-stage kneading method in which a vulcanizing compound such as a vulcanization accelerator and a vulcanizing agent is added at the last stage and kneaded is preferable. In this case, it is desirable to add a zinc-containing component such as zinc white and a free fatty acid at the initial stage of kneading because the content of the free fatty acid in the blend can be reduced.

本発明の重荷重用タイヤは、クッションゴム６に上記したゴム組成物を適用し、常法により製造することができる。ここで、本発明の重荷重用タイヤは、ショルダー部の最大厚さが50mm以上であることが好ましい。ショルダー部の最大厚さが50mm未満では、ショルダー部の発熱により、カーカスの接着が進行し難いので、本発明の効果が十分に得られない。また、本発明の重荷重用タイヤは、少なくともショルダー部に配置されたクッションゴムに隣接する部材のコードに対するコーティングゴムの接着耐久性を向上させることができる。従って、クッションゴムに隣接するベルトやカーカスに、スチールコード等のコードのゴム引き層が適用されたトラック・バスタイヤやオフザロードタイヤに、本発明の重荷重用タイヤを用いることが好ましい。なお、本発明の重荷重用タイヤは、クッションゴム以外の部材は、特に限定されず、公知の部材を使用することができる。また、本発明の重荷重用タイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。 The heavy duty tire of the present invention can be manufactured by applying the above rubber composition to the cushion rubber 6 and using a conventional method. Here, in the heavy duty tire of the present invention, the maximum thickness of the shoulder portion is preferably 50 mm or more. If the maximum thickness of the shoulder portion is less than 50 mm, the carcass adhesion is difficult to proceed due to the heat generation of the shoulder portion, so that the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained. Moreover, the heavy duty tire of the present invention can improve the adhesion durability of the coating rubber to the cord of the member adjacent to the cushion rubber disposed at least in the shoulder portion. Therefore, it is preferable to use the heavy duty tire of the present invention for a truck / bus tire or off-the-road tire in which a rubberized layer of a cord such as a steel cord is applied to a belt or carcass adjacent to a cushion rubber. In the heavy duty tire of the present invention, members other than the cushion rubber are not particularly limited, and known members can be used. In addition, in the heavy duty tire of the present invention, as the gas filled in the tire, normal or oxygen partial pressure adjusted inert gas such as nitrogen or nitrogen can be used.

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

表１に示す配合処方に従い、下記の方法でクッションゴム用ゴム組成物を調製した。まず、第一段階では、表１に示す配合処方の内の加硫促進剤及び硫黄を除く配合剤をバンバリーミキサー中に投入し混練りした。なお、酸化亜鉛は、第一段階と第二段階に分けて配合されており、第一段階での酸化亜鉛の配合量は、天然ゴム100質量部に対して2質量部であった。また、このとき、バンバリーミキサーの混練り条件を、実施例１〜５，７及び比較例１〜２においては、循環水温度70℃、ローター回転数80rpmに設定し、実施例６においては、循環水温度96℃、ローター回転数80rpmに設定した。そして、バンバリーミキサー内の温度が、実施例６においては180℃、それ以外の比較例及び実施例においては150℃に上昇したら、配合物を取り出し、該配合物を室温まで冷却した。次に、第二段階では、第一段階で得られた配合物、酸化亜鉛（天然ゴム100質量部に対して1質量部）、加硫促進剤及び硫黄をバンバリーミキサー中に投入し再度混練りした。このとき、バンバリーミキサーの混練り条件を、循環水温度70℃、ローター回転数50rpmに設定した。そして、バンバリーミキサー内の温度が100℃に上昇したら、配合物を取り出し、速やかに冷却し、クッションゴム用ゴム組成物を得た。 According to the formulation shown in Table 1, a rubber composition for cushion rubber was prepared by the following method. First, in the first stage, the vulcanization accelerator and the compounding agent excluding sulfur in the compounding formulation shown in Table 1 were put into a Banbury mixer and kneaded. Zinc oxide was blended in the first stage and the second stage, and the blending amount of zinc oxide in the first stage was 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of natural rubber. At this time, the kneading conditions of the Banbury mixer were set to a circulating water temperature of 70 ° C. and a rotor rotational speed of 80 rpm in Examples 1 to 5, 7 and Comparative Examples 1 to 2, and in Example 6, the circulation was performed. The water temperature was set to 96 ° C., and the rotor rotation speed was set to 80 rpm. When the temperature in the Banbury mixer rose to 180 ° C. in Example 6 and to 150 ° C. in the other Comparative Examples and Examples, the formulation was taken out and the formulation was cooled to room temperature. Next, in the second stage, the compound obtained in the first stage, zinc oxide (1 part by mass with respect to 100 parts by mass of natural rubber), vulcanization accelerator and sulfur are charged into a Banbury mixer and kneaded again. did. At this time, the kneading conditions of the Banbury mixer were set to a circulating water temperature of 70 ° C. and a rotor rotational speed of 50 rpm. And when the temperature in a Banbury mixer rose to 100 degreeC, the compounding thing was taken out and it cooled rapidly, and the rubber composition for cushion rubbers was obtained.

次に、得られたクッションゴム用ゴム組成物を用いて、図１の構造を有し、サイズが１６.００Ｒ２５の重荷重用タイヤ（ショルダー部の最大厚さ：111mm）を常法に従って製造した。得られたタイヤに対し、下記の方法で、加硫後の遊離脂肪酸の含有量、カーカスのゴム被覆率、破断強度を測定・評価した。結果を表１に示す。 Next, by using the obtained rubber composition for cushion rubber, a heavy duty tire (the maximum thickness of the shoulder portion: 111 mm) having the structure of FIG. 1 and a size of 16.00R25 was manufactured according to a conventional method. With respect to the obtained tire, the content of free fatty acid after vulcanization, the rubber coverage of carcass, and the breaking strength were measured and evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.

（１）加硫後の遊離脂肪酸の含有量
加硫後のタイヤを解体して、クッションゴムを切り出し、下記の手順で加硫後の遊離脂肪酸の含有量を定量した。
1. クッションゴム3gを精秤し、アセトンで抽出した。
2. 抽出液からアセトンを乾燥させた後、得られた抽出物を5mlのメスフラスコに入れ、クロロホルムを加えて定容した。
3. 次に、脂肪酸2mg, 5mg, 7mgをそれぞれ5mlのメスフラスコに入れ、クロロホルムを加えて定容し、検量線標準試料を調製した。なお、使用した脂肪酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸であった。
4. ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用い、各脂肪酸溶液についてのピーク面積Ｓ_2mg, Ｓ_5mg1, Ｓ_7mgを求めて、検量線を作成した。
5. タイヤ未知試料中に含まれる各脂肪酸に対応するピーク面積Ｓ_Tを求めて、検量線を用い、ゴム成分100質量部に対する加硫後の遊離脂肪酸の含有量を算出した。 (1) Content of free fatty acid after vulcanization The tire after vulcanization was disassembled, a cushion rubber was cut out, and the content of free fatty acid after vulcanization was quantified by the following procedure.
1. 3 g of cushion rubber was precisely weighed and extracted with acetone.
2. After acetone was dried from the extract, the resulting extract was placed in a 5 ml volumetric flask and the volume was adjusted by adding chloroform.
3. Next, 2 mg, 5 mg, and 7 mg of fatty acid were placed in a 5 ml volumetric flask, and chloroform was added to adjust the volume to prepare a calibration curve standard sample. The fatty acids used were myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, and linoleic acid.
4. Using gas chromatography (GC), peak areas S _{2 mg} , S ₅ _mg ₁ and S ₇ _mg for each fatty acid solution were determined, and a calibration curve was prepared.
5. The peak area S _T corresponding to each fatty acid contained in the tire in an unknown sample, using the calibration curve was calculated content of free fatty acids after vulcanization with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

（２）カーカスのゴム被覆率
得られたタイヤを、ドラム試験機上にてステップロード条件下（荷重：ＴＲＡ規格100％・10ton内圧800kPa，72時間毎に荷重を20％上昇）、時速20km/hで走行させ、320時間後に停止した。走行後のタイヤのショルダー部に位置するカーカスについて、ショルダー部の最大ゲージ部を中心に幅10cmの領域を切り出し、コードに対するゴム被覆率（％）を求めた。 (2) Carcass rubber coverage rate The tire obtained was subjected to step load conditions on a drum tester (load: 100% TRA standard, 10 ton internal pressure 800 kPa, 20% increase in load every 72 hours), 20 km / h The vehicle was run at h and stopped after 320 hours. With respect to the carcass located at the shoulder portion of the tire after running, a region having a width of 10 cm centered on the maximum gauge portion of the shoulder portion was cut out, and the rubber coverage (%) with respect to the cord was obtained.

（３）破断強度
新品時のタイヤのクッションゴムから、厚さ2mmのシートを切り出し、ＪＩＳＫ６３０１に準拠して引張試験を行い、破断時の強度（MPa）を測定し、比較例１の破断強度を100として指数表示した。指数値が大きい程、破断強度が大きいことを示す。 (3) Breaking strength A sheet of 2 mm thickness was cut out from the cushion rubber of a new tire, a tensile test was performed in accordance with JIS K6301, the strength at break (MPa) was measured, and the breaking strength of Comparative Example 1 The index was expressed as 100. It shows that breaking strength is so large that an index value is large.

*1 ＦＬＥＸＳＩＳ社製，ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ６ＰＰＤ．
*2 ステアリン酸亜鉛．
*3 ステアリン酸コバルト．
*4 大内新興化学工業(株)製，ノクセラーＤＺ−Ｇ，Ｎ,Ｎ'-ジシクロヘキシル-２-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド． * 1 SANTOFLEX 6PPD, manufactured by FLEXSIS.
* 2 Zinc stearate.
* 3 Cobalt stearate.
* 4 Nouchira DZ-G, N, N'-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.

表１の結果から明らかなように、クッションゴムに、加硫後の遊離脂肪酸の含有量がゴム成分100質量部に対し1質量部以下に制御されたゴム組成物を用いた実施例１〜７のタイヤは、比較例１〜２のタイヤに比べて、クッションゴムに隣接したカーカスにおけるコードに対するコーティングゴムの接着耐久性を大幅に向上できることが分かる。また、ゴム組成物中に脂肪酸金属塩を配合した実施例２〜５及び７のタイヤは、実施例１のタイヤに比べて、クッションゴムの破断強度の低下を抑制できることが分かる。 As is clear from the results in Table 1, Examples 1 to 7 using rubber compositions in which the content of free fatty acid after vulcanization was controlled to 1 part by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component were used for the cushion rubber. It can be seen that the tire of No. 1 can greatly improve the durability of adhesion of the coating rubber to the cord in the carcass adjacent to the cushion rubber as compared with the tires of Comparative Examples 1 and 2. Moreover, it turns out that the tire of Examples 2-5 and 7 which mix | blended the fatty acid metal salt in the rubber composition can suppress the fall of the breaking strength of cushion rubber compared with the tire of Example 1. FIG.

更に、実施例６のタイヤは、配合した遊離脂肪酸の含有量が高いにもかかわらず、混練り温度が高いことにより、遊離脂肪酸と酸化亜鉛が反応し、脂肪酸亜鉛となるため、加硫後の遊離脂肪酸の含有量を低減することができ、その結果、接着耐久性を大幅に向上できることが分かった。なお、実施例４のタイヤにおいて、加硫後のゴム組成物中に遊離脂肪酸の存在が確認されたのは、ステアリン酸亜鉛由来の遊離脂肪酸が存在するためと思われる。 Furthermore, the tire of Example 6 has a high kneading temperature despite the high content of the free fatty acid, so that the free fatty acid reacts with zinc oxide to become fatty acid zinc. It was found that the content of free fatty acid can be reduced, and as a result, adhesion durability can be greatly improved. In the tire of Example 4, the presence of free fatty acids in the rubber composition after vulcanization was confirmed because free fatty acids derived from zinc stearate were present.

本発明の重荷重用タイヤの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the tire for heavy loads of this invention. 本発明の重荷重用タイヤの他の例の断面図である。It is sectional drawing of the other example of the tire for heavy loads of this invention.

Explanation of symbols

１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
４カーカス
４ａカーカス本体部
４ｂカーカス折り返し部
５ベルト
６クッションゴム
７ビードコア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bead part 2 Side wall part 3 Tread part 4 Carcass 4a Carcass main-body part 4b Carcass folding | turning part 5 Belt 6 Cushion rubber 7 Bead core

Claims

A carcass made of a steel cord covered with a coating rubber, a belt disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass, and a cushion rubber disposed at least on a shoulder portion adjacent to the belt and the carcass In heavy duty tires,
A heavy-duty tire comprising a rubber composition having a free fatty acid content after vulcanization of 1 part by mass or less based on 100 parts by mass of a rubber component.

The heavy duty tire according to claim 1, wherein the rubber composition further contains 1 to 5 parts by mass of a fatty acid metal salt with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

The heavy-duty tire according to claim 1 or 2, wherein the rubber composition contains a zinc-containing component in an amount of 2.4 parts by mass or more as a zinc amount with respect to 100 parts by mass of the rubber component.

The heavy duty tire according to claim 1, wherein the shoulder portion has a maximum thickness of 50 mm or more.

The heavy duty tire according to claim 1, which is an off-the-road tire.