JP6620089B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

重荷重用空気入りタイヤ Download PDF

Info

Publication number
JP6620089B2
JP6620089B2 JP2016523128A JP2016523128A JP6620089B2 JP 6620089 B2 JP6620089 B2 JP 6620089B2 JP 2016523128 A JP2016523128 A JP 2016523128A JP 2016523128 A JP2016523128 A JP 2016523128A JP 6620089 B2 JP6620089 B2 JP 6620089B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
mass
parts
pneumatic tire
duty pneumatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016523128A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015182078A1 (ja
Inventor
雄介 多鹿
雄介 多鹿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Publication of JPWO2015182078A1 publication Critical patent/JPWO2015182078A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6620089B2 publication Critical patent/JP6620089B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/101Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016Compositions of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0041Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
    • B60C11/005Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers with cap and base layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3445Five-membered rings
    • C08K5/3447Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37Thiols
    • C08K5/378Thiols containing heterocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0033Thickness of the tread
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関する。
従来から、建設用車両、オフザロード用車両、農耕用大型車両、トラック、バスなどの大型車両の低燃費性への要請は高く、用いるタイヤ(重荷重用空気入りタイヤ)の転がり抵抗の低下を図る技術が従来から提案されている。
例えば特許文献1には、キャップゴム層とベースゴム層の境界面が主溝底よりもラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムを備え、ベースゴム層が、特定の配合量の天然ゴム、ブタジエンゴムからなるゴム成分を含有し、そして特定の配合比でカーボンブラックおよびシリカを含有する、重荷重用空気入りタイヤが、低転がり抵抗性などに優れる旨報告されている。
また例えば特許文献2には、キャップゴム層とベースゴム層の境界面が主溝底よりもラジアル方向外側に配置されたトレッドゴムを備え、キャップゴム層及びベースゴム層が、それぞれ特定の配合量で充填材(カーボンブラック、シリカ)を含有し、かつベースゴム層のシリカの配合量が、キャップゴム層のシリカの配合量より多い、重荷重用空気入りタイヤが、発熱耐久性に優れる旨報告されている。
特開平11−165502号公報 特開平11−59124号公報
また近年、使用したタイヤの残留トレッドゴムを除去し、新たなトレッドゴムを接合させて再使用するリトレッドタイヤが、特に重荷重用として広く普及している。しかし、大型車両の場合、車両の荷重が原因でタイヤのトレッドゴムに石などが容易にめり込み、亀裂が入りやすい。それにより、リトレッドの際、バフ工程においてベルト層にまで達した亀裂箇所を修理する作業が新たに生じる、亀裂が深く進展し過ぎてそもそもリトレッドが不可能になる、などの問題が発生していた。
上記のような状況に鑑み、本発明は、低転がり抵抗性および耐亀裂性を高いレベルで両立させた重荷重用空気入りタイヤを提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、キャップゴムとベースゴムとからなるトレッドゴム、そしてトレッドアンダークッションゴムを備え、キャップゴムとベースゴムとの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率の比を特定の範囲内とし、かつ、ベースゴムの25℃における0.1%歪時の貯蔵弾性率と2%歪時の貯蔵弾性率との差(ΔE’)を特定の範囲内とした空気入りタイヤが、低転がり抵抗性および耐亀裂性を高いレベルで両立させることができることを新たに見出し、本発明を完成させた。
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、ベースゴムと該ベースゴムのタイヤ半径方向外側に位置するキャップゴムからなるトレッドゴムと、該トレッドゴムのタイヤ半径方向内側に位置するトレッドアンダークッションゴムとを備え、
前記ベースゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)の、前記キャップゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Ec2%’(MPa)に対する比(Eb2%’/Ec2%’)が1.1以上1.7以下であり、そして、
前記ベースゴムの25℃における0.1%歪時の貯蔵弾性率Eb0.1%’(MPa)と2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)との差ΔE’が0.30MPa以上18.0MPa以下であることを特徴とする。このような構成を採用することで、低転がり抵抗性および耐亀裂性を高いレベルで両立させることが可能な重荷重用空気入りタイヤが得られる。
ここで、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、前記ベースゴムが天然ゴムを含むことが好ましい。ベースゴムが天然ゴムを含めば、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を十分に向上させることができるからである。
そして、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、前記ベースゴムが、カーボンブラックを、ゴム成分100質量部当たり20質量部以上60質量部以下含有し、かつ、シリカを、ゴム成分100質量部当たり5質量部以上50質量部以下含有することが好ましい。ベースゴムが上記範囲内の含有量でカーボンブラックおよびシリカを含有すれば、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性と耐亀裂性を十分に向上させることができるからである。
加えて、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、前記ベースゴムが、グアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物を、ゴム成分100質量部当たり0.3質量部以上3.0質量部以下含有することが好ましい。ベースゴムが、上記範囲内の含有量でグアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物を含有すれば、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を十分に向上させることができるからである。
さらに、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、前記ベースゴムが、グリセリン脂肪酸エステルを、ゴム成分100質量部当たり0.3質量部以上3.0質量部以下含有することが好ましい。ベースゴムが上記範囲内の含有量でグリセリン脂肪酸エステルを含有すれば、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を維持しつつ、ベースゴムの未加硫時の粘度を適度なものとし、該ベースゴムおよびタイヤの作製時の作業性を向上させることができるからである。
また、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージが11mm以上であり、該トレッドゴムゲージにおけるベースゴム比率が1%以上70%以下であることが好ましい。トレッドゴムゲージが上記下限値以上であり、ベースゴム比率が上記範囲内であれば、ベルト層への亀裂の進展が十分に抑制でき、かつ、トレッドゴムの歪抑制効果が向上し、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができるからである。
本発明によれば、低転がり抵抗性および耐亀裂性を高いレベルで両立させた重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
本発明に従う代表的な重荷重用空気入りタイヤの幅方向断面図である。 本発明に従う代表的な重荷重用空気入りタイヤのトレッドゴムのタイヤ幅方向断面図(タイヤセンター部付近)である。
[重荷重用空気入りタイヤの構造]
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に従う空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面構造を模式的に示したものである。
図1に示すように、本発明に従う重荷重用空気入りタイヤ11は、ベースゴム2と該ベースゴム2のタイヤ半径方向外側に位置するキャップゴム3からなるトレッドゴム1(図1においては符号を省略)をトレッド部6に備え、さらに該トレッドゴム1のタイヤ半径方向内側に位置するトレッドアンダークッションゴム10とを備える。重荷重用空気入りタイヤがトレッドアンダークッションゴム10を備えることで、ベルトへの亀裂の進展を効果的に抑制することができる。
さらに図1に示す本発明に従う重荷重用空気入りタイヤの一例においては、ビードコア7を埋設した一対のビード部4と一対のサイドウォール部5とトレッド部6とにわたって、トロイド状に延在する一層のカーカスプライからなるカーカス8(図1では一層であるが、一層以上であればよい)と、前記カーカス8のクラウン部のタイヤ半径方向外側、かつ、前記トレッドアンダークッションゴムのタイヤ半径方向内側に三層のベルト9(図1では三層であるが、一層以上であればよい)とを備えている。
そして、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、タイヤセンター部C(タイヤ幅方向中央部)でのトレッドゴムゲージ(トレッドゴムの厚み)は、好ましくは11mm以上、より好ましくは15mm以上であり、特に好ましくは20mm以上である。タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージが11mm以上であることで、ベルトへの亀裂の進展を効果的に抑制することができる。なお、タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージの上限は特に制限されないが、通常100mm以下である。
また、該タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージのうちベースゴムゲージ(ベースゴムの厚み)が占める割合(トレッドゴムゲージにおけるベースゴム比率)は、好ましくは1%以上、より好ましくは3%以上、特に好ましくは5%以上であり、好ましくは70%以下、より好ましくは65%以下、特に好ましくは60%以下である。タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージにおけるベースゴム比率を上記の範囲内とすることで、トレッドゴムの歪抑制効果が向上し、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができる。
[キャップゴムおよびベースゴムの物性]
そして、本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、ベースゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)の、キャップゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Ec2%’(MPa)に対する比(Eb2%’/Ec2%’)が1.1以上1.7以下であり、そして、ベースゴムの25℃における0.1%歪時の貯蔵弾性率Eb0.1%’(MPa)と2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)との差ΔE’が0.30MPa以上18.0MPa以下である。
ベースゴムとキャップゴムとからなるトレッドゴムと、トレッドアンダークッションゴムとを備える上述の構成をとり、ベースゴムとキャップゴムが上述の物性を有することで、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、優れた低転がり抵抗性および耐亀裂性を奏することが可能となる。
<Eb2%’/Ec2%’>
本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、上述のEb2%’/Ec2%’が、1.1以上であることが必要であり、好ましくは1.2以上であり、1.7以下であることが必要であり、好ましくは1.5以下である。Eb2%’/Ec2%’が、1.1未満であると、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性が悪化し、1.7超であると、同様に耐亀裂性が悪化する。
ベースゴムのEb2%’/Ec2%’は、本明細書の実施例に記載の方法で算出することができる。
そして、ベースゴムのEb2%’、キャップゴムのEc2%’は、例えばカーボンブラックの含有量や窒素吸着比表面積、シリカの含有量やBET比表面積、シランカップリング剤の含有量、そして後述する化合物A(グアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物)の配合量を変更することにより適宜調整することができる。
(ベースゴム)
<ΔE’>
本発明の重荷重用空気入りタイヤにおいて、上述のΔE’(MPa)は、0.30MPa以上であることが必要であり、好ましくは0.70MPa以上であり、より好ましくは1.0MPa以上であり、特に好ましくは1.3MPa以上であり、18.0MPa以下であることが必要であり、好ましくは10.0MPa以下、より好ましくは6.0MPa以下、特に好ましくは4.0MPa以下である。ベースゴムのΔE’が0.30MPa未満であると、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性が悪化する。一方、ベースゴムのΔE’が18.0MPaより大きいと重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を確保することができない。ベースゴムのΔE’は、本明細書の実施例に記載の方法で算出することができる。
そして、ベースゴムのΔE’は、例えばカーボンブラックの含有量や窒素吸着比表面積、シリカの含有量やBET比表面積、シランカップリング剤の含有量、そして後述する化合物A(グアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物)の配合量を変更することにより適宜調整することができる。
<ゴム成分>
ベースゴムに含有されるゴム成分としては、特に限定されないが、ジエン系ゴムを含有することが好ましい。ジエン系ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)などが挙げられる。これらの中でも、ベースゴムは天然ゴムを含有することが好ましい。ベースゴムが天然ゴムを含有することで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができる。
ベースゴムにおけるゴム成分中の天然ゴムの含有割合は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上、特に好ましくは100質量%である。ゴム成分中の天然ゴムの含有割合が50質量%以上であることで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができる。
<充填材>
ベースゴムは、カーボンブラックやシリカ等の充填材を含有することが好ましい。
ベースゴムに使用されるカーボンブラックは、窒素吸着比表面積(N2SA、JIS K 6217−2:2001に準拠して測定する)が好ましくは40m2/g以上、より好ましくは60m2/g以上であり、好ましくは150m2/g以下、より好ましくは130m2/g以下である。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が40m2/g以上であることで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができ、150m2/g以下であることで、カーボンブラックの分散性を確保することができる。
また、ベースゴムに使用されるシリカは、BET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)が好ましくは150m2/g以上、より好ましくは200m2/g以上であり、好ましくは250m2/g以下、より好ましくは300m2/g以下である。シリカの窒素吸着比表面積が150m2/g以上であることで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができ、300m2/g以下であることで、シリカの分散性を確保することができる。
ベースゴムは、カーボンブラックを、ゴム成分100質量部当たり、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上含有し、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下含有する。ベースゴムがカーボンブラックを、ゴム成分100質量部当たり20質量部以上含有することで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができ、60質量部以下含有することで、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を確保することができる。
ベースゴムは、シリカを、ゴム成分100質量部当たり、好ましくは5質量部以上、より好ましくは10質量部以上含有し、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下含有する。ベースゴムがシリカを、ゴム成分100質量部当たり5質量部以上含有することで、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができ、50質量部以下含有することで、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を確保することができる。
加えて、ベースゴムは、カーボンブラックとシリカの両方を含有することが好ましい。カーボンブラックとシリカを併用することで、優れた耐亀裂性と低転がり抵抗性を両立することができる。
さらに、ベースゴムの充填材の総配合量は、キャップゴムの充填材の総配合量よりも多いことが好ましい。これによって、優れた耐亀裂性を得ることができる。
<グアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物>
ベースゴムは、下記の式(I)で表されるグアニジン構造を有し、かつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物(以下、適宜「化合物A」と称する)を含有することが好ましい。
Figure 0006620089
上記の式(I)で表されるグアニジン構造は充填材と効果的に反応し、ジエン系ゴムと反応する官能基と協働して、充填材とゴム成分との化学的相互作用を高め、ベースゴムの貯蔵弾性率を高め、また、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができる。
このグアニジン構造は、下記式(II-1)又は(II-2)で表される複素環を形成することが好ましい。
Figure 0006620089
グアニジン構造は、上記式(II-1)又は(II-2)で表される複素環を形成することにより、芳香族性を有するので、カーボンブラック骨格との親和性が高まり、化合物Aと特にカーボンブラックとの化学的相互作用がより高くなる。これにより、ベースゴムの貯蔵弾性率を高め、また、重荷重用空気入りタイヤの耐亀裂性を向上させることができる。この芳香族性の観点から、上記式(II-1)又は(II-2)のグアニジン構造に芳香環が縮合して多環構造を形成してもよい。ここで、芳香環としては、4〜7員環が挙げられ、5員環及び6員環が好ましい。
さらに、化合物Aにおけるグアニジン構造は、グアニジン構造内の窒素原子に直接カルボニル基が結合してなる、下記式(III)で表されるアミド構造を有することが好ましい。このような構造をとることにより、未加硫ゴム組成物のスコーチタイムが長くなり、作業性が良好となる。
Figure 0006620089
また、化合物Aは、上記のグアニジン構造と共に、ジエン系ゴムと反応する官能基を有する。このジエン系ゴムと反応する官能基としては、ポリスルフィド基、チオール基(メルカプト基とも称される)、ヒドラジド基及びヒドラゾン基からなる群から選ばれる少なくとも1つであることが、ジエン系ゴムと効率的に反応し、ベースゴムの耐亀裂性を向上させる観点から好ましい。
化合物Aとしては、N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミン、N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−3,3’−ジスルファンジイルジプロパンアミド、ビス[3−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)−3−オキソプロピル]ジスルファン、ビス[6−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)−6−オキソヘキシル]ジスルファン、ビス[2−(2,3−ジフェニルグアニジノ)エチル]ジスルファン、2−[(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)アミノ]アセトヒドラジド、及び2−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)アセトヒドラジドが挙げられ、これらは1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミンが好ましい。
ここで、N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミンは、下記の式(IV)で表される。
Figure 0006620089
また、N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−3,3’−ジスルファンジイルジプロパンアミドは、下記の式(V)で表される。
Figure 0006620089
ビス[3−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)−3−オキソプロピル]ジスルファンは、下記の式(VI)で表される。
Figure 0006620089
そして、ビス[6−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)−6−オキソヘキシル]ジスルファンは、下記の式(VII)で表される。
Figure 0006620089
また、ビス[2−(2,3−ジフェニルグアニジノ)エチル]ジスルファンは、下記の式(VIII)で表される。
Figure 0006620089
そして、2−[(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)アミノ]アセトヒドラジドは、下記の式(IX)で表される。
Figure 0006620089
さらに、2−(2−アミノ−1H−ベンゾイミダゾール−1−イル)アセトヒドラジドは、下記の式(X)で表される。
Figure 0006620089
ベースゴムは、化合物Aを、ゴム成分100質量部当たり、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、特に好ましくは1.0質量部以上含有し、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.0質量部以下、特に好ましくは1.5質量部以下含有する。
ベースゴムがジエン系ゴムと充填材を含有し、そして化合物Aを上記の範囲内の量で含有することで、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を確保することができる。
<グリセリン脂肪酸エステル>
ベースゴムは、グリセリン脂肪酸エステルを含有することが好ましい。ベースゴムがグリセリン脂肪酸エステルを含有することで、ベースゴムの作製、タイヤの作製の作業性を向上させることができる。グリセリン脂肪酸エステルとしては、モノミリスチン酸グリセリル、モノステアリン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、モノイソステアリン酸グリセリル、ジオレイン酸グリセリル、パルミチン酸グリセリドなどが挙げられる。
そしてベースゴムは、グリセリン脂肪酸エステルを、ゴム成分100質量部当たり、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、特に好ましくは1.0質量部以上含有し、好ましくは3.0質量部以下、より好ましくは2.0質量部以下、特に好ましくは1.5質量部以下含有する。ベースゴムが、上記の範囲内でグリセリン脂肪酸エステルを含有することで、重荷重用空気入りタイヤの低転がり抵抗性を維持しつつ、ベースゴムの未加硫時の粘度を適度なものとし、該ベースゴムの作製時、タイヤの作製時の作業性を向上させることができるからである。
<その他の成分>
ベースゴムには、上記ゴム成分、充填材、化合物A及びグリセリン脂肪酸エステル以外のその他の成分が含まれていてもよい。その他の成分としては、例えば、硫黄等の加硫剤、シランカップリング剤、ステアリン酸、老化防止剤、亜鉛華、加硫促進剤、特開平10−330549号公報に記載のヒドラジド化合物などが挙げられる。
(キャップゴム)
キャップゴムに含まれる成分は、ベースゴムのEb2%’との関係で、Eb2%’/Ec2%’が上記特定の範囲内となるようなものであれば特に限定されず、ベースゴムに使用されうる成分を用いることができる。そして例えば、キャップゴムは、ゴム成分100質量部当たり、カーボンブラック等の充填材を、好ましくは20質量部以上、より好ましくは30質量部以上含有し、好ましくは60質量部以下、より好ましくは50質量部以下含有する。
(ベースゴム、キャップゴム、および重荷重用空気入りタイヤの作製)
ベースゴム、キャップゴムからなるトレッドゴムの作製方法は、特に制限なく、常法により作製することができる。得られたトレッドゴムのタイヤ半径方向内側にトレッドアンダークッションゴムを配置し、本発明の重荷重用空気入りタイヤとする。
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。実施例1〜6、比較例1〜4の重荷重用空気入りタイヤは、タイヤサイズが11R22.5であり、図1の構造をとり、タイヤセンター部のトレッドゴムゲージは22mmで、タイヤセンター部のトレッドゴムゲージにおけるベースゴム比率を33%とした。そして、それぞれ表1及び表2に示す配合のゴム組成物を、表3に示す組み合わせで、常法によりトレッドを構成するベースゴム、キャップゴムに適用した。tanδ、ΔE’、Eb2%’/Ec2%’、粘度、転がり抵抗、耐亀裂性は以下の方法で測定又は算出した。
<tanδ>
ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴムに対し、東洋精機(株)製スペクトロメーターを用い、周波数52Hz、初期歪率2%、測定温度25℃(室温)、歪み1%で損失正接(tanδ)を測定した。
<ΔE’>
ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴム(ベースゴム)に対し、東洋精機(株)製スペクトロメーターを用い、周波数52Hz、初期歪率2%、測定温度25℃(室温)、歪み0.1%及び2%で貯蔵弾性率(Eb0.1%’、Eb2%’)を測定し、その差(ΔE')を算出した。
<Eb2%’/Ec2%’>
ゴム組成物を加硫して得た加硫ゴム(ベースゴム、キャップゴム)に対し、東洋精機(株)製スペクトロメーターを用い、周波数52Hz、初期歪率2%、測定温度25℃(室温)、歪み2%で貯蔵弾性率(Eb2%’、Ec2%’)を測定し、その比(Eb2%’/Ec2%’)を算出した。
<粘度>
JIS K6300−1994に準じ、130℃にて未加硫のゴム組成物のムーニー粘度[ML1+4/130℃]を測定した。
<転がり抵抗>
成形、加硫した供試タイヤに対し、正規荷重及び内圧の下、80km/hでのドラム走行時の転がり抵抗を測定し、比較例1の値を100として表1に指数表示した。指数値が小さい程、転がり抵抗が小さく、低転がり抵抗性に優れることを示す。
<耐亀裂性>
成形、加硫した供試タイヤをトラックに装着して、当該タイヤが、地面に対して垂直にのびた高さ50mmの突起を、60km/hの速度で乗り越えた際の亀裂深さを測定した。亀裂の深さの逆数をとり、比較例1を100として表1に指数表示した。指数値が大きい程、耐亀裂性に優れることを示す。
また、化合物Aとして用いるN,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミンは、以下の方法で製造した。
2−(2−ヒドロキシエチルアミノ)ベンゾイミダゾール10.3gにクロロホルム80mL、塩化チオニル13.8gを加え6時間加熱還流した。減圧留去を行い乾固させクロロエチル体17.3gを得た。得られたクロロエチル体15.1gを水60mL、チオ尿素8.7gを加え90℃に加温し1日間反応を行った。3N水酸化ナトリウム水溶液30mLを加え30分反応を行った後、冷却し室温とした。不溶物をろ過後、濾液に水50mL及び35%過酸化水素水1.0gを加えた。析出物を脱液、減圧乾燥することにより上記式(IV)で表されるN,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミンを7.99g得た。
性状:白色固体
融点:240℃
1H−NMR(500MHz,DMSO−D6,δppm):3.0(t,2H),3.6(t,2H),6.9(m,3H),7.1(d,2H),10.8(br,1H)
Figure 0006620089
Figure 0006620089
Figure 0006620089
表に記載の配合物の詳細を以下に示す。
※1 東海カーボン社製、ISAF級、窒素吸着比表面積119m2/g、シースト6
※2 東海カーボン社製、HAF級、窒素吸着比表面積80m2/g、シースト3
※3 N−(1,3−ジメチルブチル)−N’フェニル−p−フェニレンジアミン
※4 N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
※5 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」、BET比表面積205m2/g
※6 Evonik社製、商品名「Si75」、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド(平均硫黄鎖長:2.35)
※7 N,N’−ジ−(1H−ベンゾイミダゾール−2−イル)−2,2’−ジスルファンジイルエタンアミン
※8 花王社製、商品名「レオドールMS−60」、モノステアリン酸グリセリル
なお、ベースゴム用のゴム組成物Bfに用いた天然ゴムとカーボンブラック2とのウェットマスターバッチは、天然ゴムのラテックスに、カーボンブラック2のスラリーを混合した後、凝固、乾燥させて調製した。ここで、ウェットマスターバッチ中の天然ゴム(ゴム成分)100質量部当りのカーボンブラック2の含有量は、35質量部である。
表3から、Eb2%’/Ec2%’が1.1以上1.7以下であり、かつΔE’が0.30以上18.0以下である重荷重用空気入りタイヤは、優れた低転がり抵抗性と耐亀裂性を有することがわかる。
本発明によれば、低転がり抵抗性および耐亀裂性を高いレベルで両立させた重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
1 トレッドゴム
2 ベースゴム
3 キャップゴム
4 ビード部
5 サイドウォール部
6 トレッド部
7 ビードコア
8 カーカス
9 ベルト
10 トレッドアンダークッションゴム
11 タイヤ
C タイヤセンター部

Claims (5)

  1. ベースゴムと該ベースゴムのタイヤ半径方向外側に位置するキャップゴムからなるトレッドゴムと、該トレッドゴムのタイヤ半径方向内側に位置するトレッドアンダークッションゴムとを備え、
    前記ベースゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)の、前記キャップゴムの25℃における2%歪時の貯蔵弾性率Ec2%’(MPa)に対する比(Eb2%’/Ec2%’)が1.1以上1.7以下であり、
    前記ベースゴムの25℃における0.1%歪時の貯蔵弾性率Eb0.1%’(MPa)と2%歪時の貯蔵弾性率Eb2%’(MPa)との差ΔE’が0.30MPa以上18.0MPa以下であり、そして、
    前記ベースゴムが、グリセリン脂肪酸エステル(但し、グリセリン脂肪酸トリエステルを除く。)を、ゴム成分100質量部当たり0.3質量部以上3.0質量部以下含有する、重荷重用空気入りタイヤ。
  2. 前記ベースゴムが天然ゴムを含む、請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  3. 前記ベースゴムが、カーボンブラックを、ゴム成分100質量部当たり20質量部以上60質量部以下含有し、かつ、シリカを、ゴム成分100質量部当たり5質量部以上50質量部以下含有する、請求項1又は2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  4. 前記ベースゴムが、グアニジン構造を有しかつジエン系ゴムと反応する官能基を有する化合物を、ゴム成分100質量部当たり0.3質量部以上3.0質量部以下含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
  5. タイヤセンター部でのトレッドゴムゲージが11mm以上であり、該トレッドゴムゲージにおけるベースゴム比率が1%以上70%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
JP2016523128A 2014-05-27 2015-05-20 重荷重用空気入りタイヤ Active JP6620089B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014109223 2014-05-27
JP2014109223 2014-05-27
PCT/JP2015/002542 WO2015182078A1 (ja) 2014-05-27 2015-05-20 重荷重用空気入りタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2015182078A1 JPWO2015182078A1 (ja) 2017-04-20
JP6620089B2 true JP6620089B2 (ja) 2019-12-11

Family

ID=54698433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016523128A Active JP6620089B2 (ja) 2014-05-27 2015-05-20 重荷重用空気入りタイヤ

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6620089B2 (ja)
CN (1) CN105899375B (ja)
WO (1) WO2015182078A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11279181B2 (en) * 2016-09-02 2022-03-22 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire
US11084329B2 (en) * 2016-10-31 2021-08-10 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tread made from multi compounds
CN110494481B (zh) * 2017-03-31 2021-11-30 米其林集团总公司 包括胎面的轮胎
JP2019001864A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 株式会社ブリヂストン タイヤ
WO2019058084A1 (fr) * 2017-09-25 2019-03-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Pneu pour vehicule hors-la-route ayant une endurance amelioree
CN109384971B (zh) * 2018-09-20 2020-01-17 华南农业大学 一种通过酯交换制备的不饱和酯改性的天然乳胶及其制备和应用
JP7287063B2 (ja) * 2019-03-29 2023-06-06 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
WO2020255450A1 (ja) * 2019-06-20 2020-12-24 株式会社ブリヂストン ベーストレッド用ゴム組成物及びタイヤ
JP7364873B2 (ja) * 2019-08-30 2023-10-19 横浜ゴム株式会社 重荷重用空気入りタイヤ
JP6943275B2 (ja) * 2019-10-10 2021-09-29 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JPWO2021124811A1 (ja) * 2019-12-18 2021-06-24
JP2022114651A (ja) * 2021-01-27 2022-08-08 住友ゴム工業株式会社 重荷重用空気入りタイヤ
FR3135223B1 (fr) * 2022-05-09 2024-03-22 Michelin & Cie Architecture optimisée de pneumatique de génie civil

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06191221A (ja) * 1992-12-25 1994-07-12 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JP4367980B2 (ja) * 1998-03-11 2009-11-18 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ
JP2001071708A (ja) * 1999-09-02 2001-03-21 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP4931433B2 (ja) * 2006-02-13 2012-05-16 株式会社ブリヂストン 建設車両用空気入りタイヤ
KR101022563B1 (ko) * 2006-07-24 2011-03-16 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 변성 공액 디엔계 중합체 및 그의 제조 방법
US8288469B2 (en) * 2006-09-14 2012-10-16 Bridgestone Corporation Rubber composition and heavy duty pneumatic tire using the same
WO2008123215A1 (ja) * 2007-03-28 2008-10-16 Asahi Kasei Chemicals Corporation 変性共役ジエン系重合体の製造方法、該重合体を含む組成物及び該組成物を含むタイヤ
JP2009190437A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Bridgestone Corp タイヤ
CN105542267A (zh) * 2011-02-23 2016-05-04 株式会社普利司通 橡胶组合物的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015182078A1 (ja) 2015-12-03
CN105899375B (zh) 2017-10-13
JPWO2015182078A1 (ja) 2017-04-20
CN105899375A (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6620089B2 (ja) 重荷重用空気入りタイヤ
US9446631B2 (en) Rubber composition for run-flat tire
KR101639696B1 (ko) 중하중 공기입 타이어
JP5768901B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP5719823B2 (ja) ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6248621B2 (ja) ゴム組成物およびこれを用いる空気入りタイヤ
JP4606807B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
CN103333371B (zh) 用于轮胎侧壁的橡胶组合物和充气轮胎
JP5935243B2 (ja) ランフラットタイヤ用ゴム組成物
JP6897206B2 (ja) 重荷重用空気入りタイヤ
EP0794073A2 (en) Truck tire with cap/base construction tread
JP2014028525A (ja) 台タイヤの製造方法及びタイヤの製造方法
JP2008013609A (ja) 重荷重用タイヤのベーストレッド用ゴム組成物
JP5803372B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
US20060155077A1 (en) Tyre for vehicle wheels and elastomeric composition
JP2011052090A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2007238903A (ja) ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ
JP6149348B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP2013227425A (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP2010144069A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP7211446B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP2011225697A (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2012116909A (ja) タイヤサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP6946756B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法
JPWO2016186006A1 (ja) タイヤ用ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181120

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20181213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190306

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6620089

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250