JP7211024B2 - pneumatic tire - Google Patents

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Description

本発明は、耐クラック性および低転がり抵抗性に優れた空気入りタイヤに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pneumatic tire excellent in crack resistance and low rolling resistance.

トラックおよびバス用タイヤとして使用される重荷重用タイヤは、耐クラック性に優れタイヤ耐久性が高いことが重要視される。一方、近年、転がり抵抗に関する規制が厳しくなり、低転がり抵抗性の向上への要求が高まっている。低転がり抵抗性を付与するために、空気入りタイヤにシリカや大粒径のカーボンブラックを配合することや、カーボンブラックの配合量を減らすことが検討されるが、耐クラック性が低下してしまうという課題がある。 Heavy-duty tires used as truck and bus tires are required to have excellent crack resistance and high tire durability. On the other hand, in recent years, regulations on rolling resistance have become stricter, and demand for improved low rolling resistance is increasing. Adding silica or large-diameter carbon black to pneumatic tires, or reducing the amount of carbon black, has been considered in order to provide low rolling resistance, but crack resistance is reduced. There is a problem.

このため、特許文献1は、動的弾性率E*および損失正接tanδが特定の関係を満たし、破断強度TBおよび破断時伸びEBが特定の関係を満たすタイヤ用ゴム組成物で構成されたタイヤ部材を備えたタイヤが、操縦安定性、タイヤ耐久性および低燃費性能が良好なことを開示する。しかしながら、特許文献1に記載されたタイヤは、乗用車用タイヤに求められる性能が良好でも、トラック、バス用に使用される重荷重用空気入りタイヤに求められる耐クラック性は十分でなかった。 For this reason, Patent Document 1 discloses a tire member composed of a tire rubber composition that satisfies a specific relationship between a dynamic elastic modulus E* and a loss tangent tan δ, and a breaking strength TB and an elongation at break EB that satisfy a specific relationship. Discloses that a tire provided with has good steering stability, tire durability and low fuel consumption performance. However, although the tire described in Patent Document 1 has good performance required for passenger car tires, it does not have sufficient crack resistance required for heavy-duty pneumatic tires used for trucks and buses.

特開2017-141325号公報JP 2017-141325 A

本発明の目的は、耐クラック性および低転がり抵抗性を従来レベル以上に改良するようにした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire with improved crack resistance and low rolling resistance over conventional levels.

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部を構成するサイドゴムの膨潤度Aおよび60℃のtanδが、下記式(1)を満たし、前記サイドゴムが、天然ゴム30~80質量%、ブタジエンゴム20~70質量%からなるジエン系ゴム100質量部に、窒素吸着比表面積が20~130m /gであるカーボンブラックを35~47質量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を0.5~1.0質量部、硫黄を1.2~1.8質量部配合してなり、前記スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量(Va)と硫黄の配合量(S)の比(Va/S)が0.47~0.59であるゴム組成物からなることを特徴とする。
0.0006A-0.083≦tanδ≦0.0006A-0.038 ・・・(1)
(式中、tanδは60℃のtanδ、Aは室温で3日間トルエンに浸漬したときの膨潤度(%)で220≦A≦340である。)
In the pneumatic tire of the present invention that achieves the above object, the swelling degree A and tan δ at 60° C. of the side rubber constituting the sidewall portion satisfy the following formula (1), and the side rubber is composed of 30 to 80 masses of natural rubber. 35 to 47 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 20 to 130 m 2 /g to 100 parts by mass of diene rubber composed of 20 to 70% by mass of butadiene rubber, and a sulfenamide vulcanization accelerator. 0.5 to 1.0 parts by mass and 1.2 to 1.8 parts by mass of sulfur are blended, and the blending amount (Va) of the sulfenamide vulcanization accelerator and the blending amount (S) of sulfur It is characterized by being made of a rubber composition having a ratio (Va/S) of 0.47 to 0.59 .
0.0006A-0.083≤tan δ≤0.0006A-0.038 (1)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., A is the degree of swelling (%) when immersed in toluene at room temperature for 3 days, and 220≦A≦340.)

本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部を構成するサイドゴムの膨潤度Aおよび60℃のtanδが、前記式(1)を満たすようにしたので、耐クラック性および低転がり抵抗性を従来レベル以上に改良することができる。 In the pneumatic tire of the present invention, the degree of swelling A and tan δ at 60° C. of the side rubber constituting the sidewall portion satisfy the above formula (1). can be improved to

前記サイドゴムの遊離硫黄量Bおよび60℃のtanδが、下記式(2)を満たすとよく、耐クラック性および低転がり抵抗性をより優れたものにすることができる。
-0.3B+0.09≦tanδ≦-0.3B+0.14 ・・・(2)
(式中、tanδは60℃のtanδ、BはJIS K6234に基づき測定された遊離硫黄量(%)で0≦B≦0.2である。)
The free sulfur content B and tan δ at 60° C. of the side rubber should preferably satisfy the following formula (2), and the crack resistance and low rolling resistance can be further improved.
−0.3B+0.09≦tan δ≦−0.3B+0.14 (2)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., and B is the amount of free sulfur (%) measured based on JIS K6234, and 0≦B≦0.2.)

前記60℃のtanδは0.07以上0.14以下であるとよく、発熱を小さくし、低転がり抵抗性を一層優れたものにすることができる。 The tan δ at 60° C. is preferably 0.07 or more and 0.14 or less, which can reduce heat generation and further improve low rolling resistance.

上述したサイドゴムを備えた重荷重用タイヤは、耐クラック性に優れ、転がり抵抗を従来レベル以上に低減することができ、トラックおよびバス用タイヤとして好適である。 Heavy-duty tires having the above-described side rubber are excellent in crack resistance and can reduce rolling resistance to a conventional level or higher, and are suitable as tires for trucks and buses.

図1は、本発明の重荷重空気入りタイヤの実施形態の一例を示す子午線方向の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view along the meridian line showing an example of an embodiment of the heavy duty pneumatic tire of the present invention.

本発明の空気入りタイヤは、重荷重用タイヤに適用するとその特徴をより一層活かすことができる。重荷重用タイヤとは、トラック、バス、建設車両に装着する大型空気入りタイヤをいう。重荷重空気入りタイヤは、図1に例示するように、トレッド部1、サイドウォール部2及びビード部3を有し、左右のビード部3,3間にカーカス層4が装架され、その両端部がビードコア5の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部1におけるカーカス層4のタイヤ径方向外側には3層構造のベルト層6が配置され、最外側のベルト層6の外側にトレッドゴム9が配置される。タイヤの最内側にはインナーライナー7が配置される。またサイドウォール部2は、サイドゴム8により形成される。 When the pneumatic tire of the present invention is applied to a heavy-duty tire, its characteristics can be further utilized. Heavy-duty tires refer to large pneumatic tires mounted on trucks, buses, and construction vehicles. As illustrated in FIG. 1, the heavy duty pneumatic tire has a tread portion 1, sidewall portions 2, and bead portions 3. A carcass layer 4 is mounted between the left and right bead portions 3, 3, and both ends of the carcass layer 4 are mounted. The portion is folded back around the bead core 5 from the inside of the tire to the outside. A three-layer belt layer 6 is arranged outside the carcass layer 4 in the tread portion 1 in the tire radial direction, and a tread rubber 9 is arranged outside the outermost belt layer 6 . An inner liner 7 is arranged on the innermost side of the tire. Also, the sidewall portion 2 is formed of a side rubber 8 .

上記のとおり、空気入りタイヤを形成するサイドウォール部2は、サイドゴム8により構成され、そのサイドゴム8は、膨潤度Aおよび60℃のtanδが、下記式(1)を満たす。
0.0006A-0.083≦tanδ≦0.0006A-0.038 ・・・(1)
(式中、tanδは60℃のtanδ、Aは室温で3日間トルエンに浸漬したときの膨潤度(%)で220≦A≦340である。)
As described above, the sidewall portion 2 forming the pneumatic tire is composed of the side rubber 8, and the degree of swelling A and tan δ at 60° C. of the side rubber 8 satisfy the following formula (1).
0.0006A-0.083≤tan δ≤0.0006A-0.038 (1)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., A is the degree of swelling (%) when immersed in toluene at room temperature for 3 days, and 220≦A≦340.)

膨潤度Aおよび60℃のtanδが、前記式(1)を満たすことにより、耐クラック性および低転がり抵抗性を従来レベル以上に改良することができる。60℃のtanδの値が、(0.0006A-0.083)の値より小さいと、サイドゴムの強度が低下する。また、60℃のtanδの値が、(0.0006A-0.038)の値より大きいと、サイドゴムの発熱性が大きくなり、転がり抵抗が悪化する。 When the degree of swelling A and tan δ at 60° C. satisfy the above formula (1), the crack resistance and low rolling resistance can be improved beyond conventional levels. If the value of tan δ at 60°C is smaller than the value of (0.0006A-0.083), the strength of the side rubber will decrease. Also, if the tan δ value at 60° C. is larger than the value (0.0006A−0.038), the heat generation of the side rubbers increases and the rolling resistance deteriorates.

膨潤度Aは、220%以上340%以下であり、好ましくは240%以上310%以下、より好ましくは240%以上280%以下である。膨潤度Aが220%未満であると、耐クラック性を改良することができない。また、膨潤度Aが340%を超えると、転がり抵抗が大きくなる。 The degree of swelling A is 220% or more and 340% or less, preferably 240% or more and 310% or less, more preferably 240% or more and 280% or less. If the degree of swelling A is less than 220%, crack resistance cannot be improved. Further, when the degree of swelling A exceeds 340%, the rolling resistance increases.

60℃のtanδは、前記式(1)を満たせば特に制限されることはないが、好ましくは0.07以上0.14以下、より好ましくは0.07以上0.12以下、更に好ましくは0.07以上0.10以下であるとよい。60℃のtanδが0.07未満であると、サイドゴムの強度が低下する。また60℃のtanδが0.14を超えると、サイドゴムの発熱性が大きくなり、転がり抵抗が悪化する。 Tan δ at 60 ° C. is not particularly limited as long as it satisfies the above formula (1), but is preferably 0.07 or more and 0.14 or less, more preferably 0.07 or more and 0.12 or less, still more preferably 0 0.07 or more and 0.10 or less. If the tan δ at 60°C is less than 0.07, the strength of the side rubber is lowered. On the other hand, if tan δ at 60°C exceeds 0.14, the heat buildup of the side rubber will increase and the rolling resistance will deteriorate.

本明細書において、60℃のtanδは、粘弾性スペクトロメーターを用い、伸張変形歪率10±2%、振動数20Hz、温度60℃で測定された損失正接tanδとする。また、膨潤度Aは、JIS K6258に準じて測定される、トルエンに室温で3日間、浸漬したときの質量変化(%)である。 In the present specification, tan δ at 60°C is loss tangent tan δ measured using a viscoelastic spectrometer at a strain rate of 10 ± 2%, a frequency of 20 Hz and a temperature of 60°C. The degree of swelling A is the mass change (%) when immersed in toluene at room temperature for 3 days, measured according to JIS K6258.

前記式(1)を満たすサイドゴムは、そのサイドゴムを構成するゴム組成物の配合および加硫条件を調節することにより、製造することができる。具体的に、後述する遊離硫黄量Bが所定の範囲になるように、ゴム組成物の配合、とりわけスルフェンアミド系加硫促進剤の配合量(Va)、硫黄の配合量(S)およびこれら配合量の比(Va/S)を調整すると共に、加硫温度および加硫時間を増減するとよい。 The side rubber that satisfies the above formula (1) can be produced by adjusting the compounding and vulcanization conditions of the rubber composition that constitutes the side rubber. Specifically, the content of the rubber composition, especially the content of the sulfenamide-based vulcanization accelerator (Va), the content of sulfur (S), and these It is preferable to adjust the ratio (Va/S) of the blending amount and increase or decrease the vulcanization temperature and vulcanization time.

サイドゴムの遊離硫黄量Bおよび60℃のtanδは、下記式(2)を満たすことが好ましく、耐クラック性および低転がり抵抗性をより優れたものにすることができる。
-0.3B+0.09≦tanδ≦-0.3B+0.14 ・・・(2)
(式中、tanδは60℃のtanδ、BはJIS K6234に基づき測定された遊離硫黄量(%)で0≦B≦0.2である。)
The free sulfur content B and tan δ at 60° C. of the side rubber preferably satisfy the following formula (2), so that crack resistance and low rolling resistance can be improved.
−0.3B+0.09≦tan δ≦−0.3B+0.14 (2)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., and B is the amount of free sulfur (%) measured based on JIS K6234, and 0≦B≦0.2.)

遊離硫黄量Bおよび60℃のtanδが、前記式(2)を満たすことにより、耐クラック性および低転がり抵抗性をより一層改良することができる。60℃のtanδの値が、(-0.3B+0.09)の値より小さいと、サイドゴムの強度が低下する。また、60℃のtanδの値が、(-0.3B+0.14)の値より大きいと、サイドゴムの発熱性が大きくなり、転がり抵抗が悪化する。 When the free sulfur content B and tan δ at 60° C. satisfy the above formula (2), crack resistance and low rolling resistance can be further improved. If the value of tan δ at 60° C. is smaller than the value of (−0.3B+0.09), the strength of the side rubber will decrease. Also, if the tan δ value at 60° C. is greater than the value of (−0.3B+0.14), the heat buildup of the side rubber will increase and the rolling resistance will deteriorate.

遊離硫黄量Bは、0%以上0.2%以下であり、好ましくは0%を超え0.15%以下、より好ましくは0.05%以上0.15%以下である。遊離硫黄量Bが0.2%を超えると、加硫ゴムとしての特性が得られない。また、遊離硫黄量Bを0%より大きくすることにより、発熱性を小さくすることができ好ましい。 The free sulfur content B is 0% or more and 0.2% or less, preferably more than 0% and 0.15% or less, more preferably 0.05% or more and 0.15% or less. If the amount of free sulfur B exceeds 0.2%, the properties of vulcanized rubber cannot be obtained. Moreover, by making the amount of free sulfur B larger than 0%, heat buildup can be reduced, which is preferable.

本明細書において、遊離硫黄量Bは、JIS K6234に準拠し、亜硫酸ナトリウム法により測定される、サイドゴム中の加硫に関与していない硫黄の量(%)である。 In this specification, the free sulfur content B is the content (%) of sulfur not participating in vulcanization in the side rubber measured by the sodium sulfite method according to JIS K6234.

前記式(1)を満たし、好ましくは前記式(2)を満たすサイドゴムを構成するゴム組成物は、好ましくは天然ゴム30~80質量%、ブタジエンゴム20~70質量%からなるジエン系ゴム100質量部に、窒素吸着比表面積が20~130m2/gであるカーボンブラックを35~50質量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を0.5~1.0質量部、硫黄を1.0~2.0質量部を配合し、スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量(Va)と硫黄の配合量(S)の比(Va/S)が0.3~0.7であるとよい。 The rubber composition constituting the side rubber that satisfies the above formula (1) and preferably satisfies the above formula (2) is preferably 30 to 80% by mass of natural rubber and 20 to 70% by mass of butadiene rubber, and 100 mass of diene rubber. 35 to 50 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 20 to 130 m 2 /g, 0.5 to 1.0 parts by mass of a sulfenamide vulcanization accelerator, and 1.0 to 1.0 parts by mass of sulfur. 2.0 parts by mass is blended, and the ratio (Va/S) of the blending amount (Va) of the sulfenamide-based vulcanization accelerator and the blending amount (S) of sulfur is preferably 0.3 to 0.7. .

天然ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるものを用いることができ、変性された天然ゴムでもよい。天然ゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中、好ましくは30~80質量%、より好ましくは35~70質量%、更に好ましくは40~65質量%であるとよい。天然ゴムの含有量が30質量%未満であると、耐カット性が悪化する。また天然ゴムの含有量が80質量%を超えると、耐クラック性が低下する。 As the natural rubber, those commonly used in rubber compositions for tires can be used, and modified natural rubbers may also be used. The content of natural rubber is preferably 30 to 80% by mass, more preferably 35 to 70% by mass, and still more preferably 40 to 65% by mass based on 100% by mass of diene rubber. If the content of natural rubber is less than 30% by mass, cut resistance deteriorates. On the other hand, if the content of natural rubber exceeds 80% by mass, the crack resistance is lowered.

ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム100質量%中、好ましくは20~70質量%、より好ましくは30~65質量%、更に好ましくは35~60質量%であるとよい。ブタジエンゴムを含有することにより、耐クラック性を向上することができる。ブタジエンゴムの含有量が20質量%未満であると、耐クラック性が低下する。またブタジエンゴムの含有量が70質量%を超えると、ゴム組成物の引張破断強度が低下し重荷重用タイヤにしたとき耐カット性が悪化する。 The content of the butadiene rubber is preferably 20 to 70% by mass, more preferably 30 to 65% by mass, and still more preferably 35 to 60% by mass based on 100% by mass of the diene rubber. By containing butadiene rubber, crack resistance can be improved. If the content of butadiene rubber is less than 20% by mass, the crack resistance is lowered. On the other hand, when the content of butadiene rubber exceeds 70% by mass, the tensile strength at break of the rubber composition is lowered, and the cut resistance is deteriorated when used as a heavy-duty tire.

サイドゴムを構成するゴム組成物は、上述したジエン系ゴム100質量部に、カーボンブラックを好ましくは35~50質量部、より好ましくは37~47質量部配合する。カーボンブラックを35質量部以上配合することにより、サイドゴムの強度を確保することができる。カーボンブラックを50質量部以下配合することにより、発熱性を小さくすることができる。カーボンブラックは、1種類または2種類以上を組み合わせて配合することができる。 In the rubber composition constituting the side rubber, preferably 35 to 50 parts by mass, more preferably 37 to 47 parts by mass of carbon black are blended with 100 parts by mass of the above diene rubber. By blending 35 parts by mass or more of carbon black, the strength of the side rubber can be ensured. By blending 50 parts by mass or less of carbon black, heat build-up can be reduced. Carbon black can be blended singly or in combination of two or more.

カーボンブラックの窒素吸着比表面積(N2SA)は、好ましくは20~130m2/g、より好ましくは40~100m2/gにする。カーボンブラックのN2SAが20m2/g未満であると、耐クラック性が低下する虞がある。またカーボンブラックのN2SAが130m2/gを超えると、サイドゴムの発熱性が悪化する虞がある。本明細書において、カーボンブラックのN2SAは、JIS K6217-2に準拠して、測定するものとする。 The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 20-130 m 2 /g, more preferably 40-100 m 2 /g. If the N 2 SA of the carbon black is less than 20 m 2 /g, the crack resistance may deteriorate. On the other hand, when the N 2 SA of carbon black exceeds 130 m 2 /g, there is a possibility that the heat build-up of the side rubber may deteriorate. In this specification, the N 2 SA of carbon black shall be measured according to JIS K6217-2.

本発明では、カーボンブラック以外の他の無機充填剤を配合することができる。他の無機充填剤として、例えばシリカ、クレー、タルク、マイカ、炭酸カルシウム等を挙げることができる。他の無機充填剤を配合することにより、ゴム組成物が安価になる。 In the present invention, inorganic fillers other than carbon black can be blended. Other inorganic fillers include silica, clay, talc, mica, calcium carbonate, and the like. By blending other inorganic fillers, the rubber composition becomes inexpensive.

サイドゴムを構成するゴム組成物は、上述したジエン系ゴム100質量部に、スルフェンアミド系加硫促進剤を好ましくは0.5~1.0質量部、より好ましくは0.6~0.9質量部を配合するとよい。スルフェンアミド系加硫促進剤を0.5質量部以上配合することにより、サイドゴムの発熱性が向上する。またスルフェンアミド系加硫促進剤を1.0質量部以下配合することにより、耐クラック性が向上する。 The rubber composition constituting the side rubber is preferably 0.5 to 1.0 parts by mass, more preferably 0.6 to 0.9 parts by mass of a sulfenamide vulcanization accelerator to 100 parts by mass of the diene rubber described above. It is preferable to mix parts by mass. Addition of 0.5 parts by mass or more of the sulfenamide-based vulcanization accelerator improves the heat build-up of the side rubber. Moreover, by blending 1.0 parts by mass or less of the sulfenamide-based vulcanization accelerator, the crack resistance is improved.

サイドゴムを構成するゴム組成物は、上述したジエン系ゴム100質量部に、硫黄を好ましくは1.0~2.0質量部、より好ましくは1.2~1.8質量部を配合するとよい。硫黄を1.0質量部以上配合することにより、サイドゴムの発熱性が向上する。また硫黄を2.0質量部以下配合することにより、耐クラック性が向上する。 For the rubber composition constituting the side rubber, preferably 1.0 to 2.0 parts by mass, more preferably 1.2 to 1.8 parts by mass of sulfur are blended with 100 parts by mass of the diene rubber described above. Addition of 1.0 parts by mass or more of sulfur improves the heat build-up of the side rubber. Moreover, by blending 2.0 parts by mass or less of sulfur, the crack resistance is improved.

スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量(Va)と硫黄の配合量(S)の比(Va/S)は、好ましくは0.3~0.7、より好ましくは0.4~0.6であるとよい。スルフェンアミド系加硫促進剤と硫黄の配合量の比(Va/S)を0.3以上にすることにより、トレッド部やビード部などの他のタイヤ部材に適合する加硫を行うとき、遊離硫黄が所定量になるように加硫条件を調節しやすくなる。また、スルフェンアミド系加硫促進剤と硫黄の配合量の比(Va/S)を0.7以下にすることにより、耐クラック性が向上する。 The ratio (Va/S) of the blending amount (Va) of the sulfenamide-based vulcanization accelerator to the blending amount (S) of sulfur is preferably 0.3 to 0.7, more preferably 0.4 to 0.4. 6 is preferable. When performing vulcanization suitable for other tire members such as the tread portion and the bead portion by setting the ratio (Va/S) of the amount of the sulfenamide-based vulcanization accelerator to sulfur to be 0.3 or more, It becomes easier to adjust the vulcanization conditions so that the amount of free sulfur becomes a predetermined amount. Also, by setting the ratio (Va/S) of the amount of the sulfenamide-based vulcanization accelerator to the amount of sulfur to be 0.7 or less, the crack resistance is improved.

サイドゴムを構成するゴム組成物には、加硫遅延剤、老化防止剤、素練促進剤、各種オイル、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の構成を阻害しない範囲で配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物を調製し、加硫又は架橋するのに使用することができる。 Various additives commonly used in rubber compositions for tires, such as vulcanization retarders, antioxidants, peptizers, various oils, and plasticizers, are added to the rubber composition constituting the side rubber of the present invention. These additives can be kneaded by a common method to prepare a rubber composition and used for vulcanization or crosslinking.

サイドゴムを製造するときの加硫条件は、加硫したサイドゴム中の遊離硫黄量が好ましくは0~0.2%、より好ましくは0%を超え0.15%、更に好ましくは0.05~0.15%になるように、サイドゴムを構成するゴム組成物の配合を参照し、加硫温度および加硫時間を調節するとよい。サイドゴムを製造するときの加硫温度は、好ましくは120~170℃、より好ましくは130~160℃であるとよい。また、加硫時間は、好ましくは5~160分、より好ましくは20~60分であるとよい。 The vulcanization conditions for producing the side rubber are such that the amount of free sulfur in the vulcanized side rubber is preferably 0 to 0.2%, more preferably more than 0% to 0.15%, still more preferably 0.05 to 0. The vulcanization temperature and vulcanization time should be adjusted with reference to the formulation of the rubber composition constituting the side rubber so as to achieve 15%. The vulcanization temperature for producing the side rubber is preferably 120 to 170°C, more preferably 130 to 160°C. Further, the vulcanization time is preferably 5 to 160 minutes, more preferably 20 to 60 minutes.

本発明の空気入りタイヤは、耐クラック性および低転がり抵抗性を従来レベル以上に改良するものであり、とりわけトラック、バス等の大型車両に使用する重荷重用空気入りタイヤとして、好適である。 The pneumatic tire of the present invention has improved crack resistance and low rolling resistance over conventional levels, and is particularly suitable as a heavy-duty pneumatic tire for use in large vehicles such as trucks and buses.

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be further described with reference to examples below, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

表2に示す配合剤の共通処方を有し、表1に示す配合からなる12種類のゴム組成物(実施例1~6、比較例1~6)を、硫黄および加硫促進剤からなる加硫系配合剤を除く成分を1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却した。これを1.7Lの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。また表2に記載した配合剤の配合量は、表1に記載したジエン系ゴム100質量部に対する質量部で示した。 Twelve kinds of rubber compositions (Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6) having a common formulation of the compounding agents shown in Table 2 and having the compounding shown in Table 1 were vulcanized using sulfur and a vulcanization accelerator. After kneading the ingredients except the sulfur-based compounding agent for 5 minutes in a 1.7 L internal Banbury mixer, the mixture was discharged from the mixer and cooled to room temperature. A rubber composition for a tire was prepared by putting this into a 1.7 L internal Banbury mixer, adding sulfur and a vulcanization accelerator, and mixing. The compounding amounts of the compounding agents shown in Table 2 are shown in parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber shown in Table 1.

得られたゴム組成物を所定形状の金型を使用して、表1に記載した加硫温度および加硫時間に基づき、加硫成形し試験用サンプルを作成し、下記に示す方法により60℃のtanδ、膨潤度Aおよび遊離硫黄量Bを測定した。 Using a mold of a predetermined shape, the obtained rubber composition was vulcanized and molded based on the vulcanization temperature and vulcanization time shown in Table 1 to prepare a test sample, which was then cured to 60°C by the method shown below. tan δ, swelling degree A and free sulfur content B were measured.

tanδ(60℃)
得られた試験用サンプルの動的粘弾性を、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み10%、振幅±2%、周波数20Hzで測定し、温度60℃におけるtanδを求めた。得られた結果は、表1の「60℃のtanδ」の欄に示した。
tan δ (60°C)
The dynamic viscoelasticity of the obtained test sample was measured using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. at an initial strain of 10%, an amplitude of ±2%, and a frequency of 20 Hz, and tan δ at a temperature of 60 ° C. was obtained. . The results obtained are shown in Table 1 in the column "tan δ at 60°C".

膨潤度A
試験用サンプルの膨潤度Aを、JIS K6258に準じ、トルエンに室温で3日間、浸漬したときの質量変化(%)を測定した。浸漬前の試験用サンプルの質量をM0、浸漬後の試験用サンプルの質量をM1とすると、膨潤度Aは下式により求められる。
A(%)=M1/M0×100(%)
得られた結果は、表1の「膨潤度A」の欄に示した。また、膨潤度Aにより算出される式(1)の値(0.0006A-0.083)および(0.0006A-0.038)を求め、表1に示した。
Swelling degree A
The swelling degree A of the test sample was immersed in toluene at room temperature for 3 days according to JIS K6258, and the mass change (%) was measured. Assuming that the mass of the test sample before immersion is M0 and the mass of the test sample after immersion is M1, the degree of swelling A is obtained by the following formula.
A (%) = M1/M0 x 100 (%)
The obtained results are shown in the column of "swelling degree A" in Table 1. Also, the values (0.0006A-0.083) and (0.0006A-0.038) of formula (1) calculated from the degree of swelling A were determined and shown in Table 1.

遊離硫黄量B
試験用サンプルの遊離硫黄量Bを、JIS K6234に準拠し、亜硫酸ナトリウム法により測定した。得られた結果は、表1の「遊離硫黄量B」の欄に示した。また、遊離硫黄量Bにより算出される式(2)の値(-0.3B+0.09)および(-0.3B+0.14)を求め、表1に示した。
Free sulfur content B
The free sulfur content B of the test sample was measured by the sodium sulfite method according to JIS K6234. The obtained results are shown in the column of "Amount of free sulfur B" in Table 1. Also, the values (-0.3B+0.09) and (-0.3B+0.14) of formula (2) calculated from the amount of free sulfur B were determined and shown in Table 1.

上記で得られたゴム組成物をサイドゴムに使用した12種類の重荷重用空気入りタイヤ(タイヤサイズ11R22.5、トラックバスタイヤ)を加硫成形し、以下に示す試験方法で転がり抵抗および耐クラック性を測定した。 Twelve types of heavy-duty pneumatic tires (tire size 11R22.5, truck bus tires) using the rubber composition obtained above as the side rubber were vulcanized and molded, and the rolling resistance and crack resistance were measured by the following test methods. was measured.

転がり抵抗
上記で得られた重荷重用空気入りタイヤを標準リムに組み付け、空気圧1000kPaを充填し、ドラム径1707mmで、JIS D4230に準拠する室内ドラム試験機にかけて、試験荷重4.82kN、速度80km/時の抵抗力を測定し、転がり抵抗とした。得られた結果は、比較例1の値を100にする指数として表1の「転がり抵抗」の欄に記載した。この指数が小さいほど転がり抵抗が小さく、指数が105以下であれば転がり抵抗が従来レベル以下であると見なす。
Rolling resistance The heavy-duty pneumatic tire obtained above was mounted on a standard rim, filled with air pressure of 1000 kPa, and subjected to an indoor drum tester conforming to JIS D4230 with a drum diameter of 1707 mm, a test load of 4.82 kN, and a speed of 80 km/h. The resistance was measured and used as the rolling resistance. The obtained results are shown in the "rolling resistance" column of Table 1 as an index with the value of Comparative Example 1 set to 100. The smaller the index, the lower the rolling resistance. If the index is 105 or less, it is considered that the rolling resistance is below the conventional level.

耐クラック性
上記で得られた重荷重用空気入りタイヤを、公道で10万km走行したあとの、サイドゴムに発生したタイヤ1本当たりのクラック数を耐クラック性の指標とし、比較例1のクラック数を100とした。得られた結果は、比較例1の値を100にする指数として表1の「耐クラック性」の欄に記載した。この指数が大きいほど耐クラック性が良好であり、指数が105以上であれば耐クラック性が従来レベルより優れると見なす。
Crack resistance After the heavy-duty pneumatic tire obtained above was run on a public road for 100,000 km, the number of cracks generated in the side rubber per tire was taken as an index of crack resistance, and the number of cracks in Comparative Example 1. was set to 100. The obtained results are shown in the "crack resistance" column of Table 1 as an index with the value of Comparative Example 1 set to 100. The larger the index, the better the crack resistance. If the index is 105 or more, the crack resistance is considered to be superior to the conventional level.

Figure 0007211024000001
Figure 0007211024000001

表1において使用した原材料の種類を下記に示す。
・NR:天然ゴム、TSR20
・BR:NIPOL BR1220(未変性BR、日本ゼオン社製)、シス1,4結合の含有割合が96%
・CB:HAF級カーボンブラック、昭和キャボット社製ショウブラックN330、窒素吸着比表面積:75m2/g
・加硫促進剤:スルフェンアミド系加硫促進剤、大内新興化学株式会社製ノクセラーNS-P
・硫黄:鶴見化学工業株式会社製サルファックス5
The types of raw materials used in Table 1 are shown below.
・NR: natural rubber, TSR20
・ BR: NIPOL BR1220 (unmodified BR, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), the content of cis 1,4 bonds is 96%
CB: HAF grade carbon black, Showa Cabot Show Black N330, nitrogen adsorption specific surface area: 75 m 2 /g
・Vulcanization accelerator: sulfenamide-based vulcanization accelerator, Noccellar NS-P manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd.
・ Sulfur: Sulfax 5 manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.

Figure 0007211024000002
Figure 0007211024000002

表2において使用した原材料の種類を下記に示す。
・オイル:H&Rケミカル社製VIVATEC500
・老化防止剤1:大内新興化学社製ノクラック6C
・老化防止剤2:精工化学社製ノンフレックスRD
・ワックス:サンノック、大内新興化学社製
・ステアリン酸:ビーズステアリン酸、日油社製
・亜鉛華:酸化亜鉛3種、正同化学工業社製
The types of raw materials used in Table 2 are shown below.
・Oil: VIVATEC500 manufactured by H&R Chemicals
· Anti-aging agent 1: Nocrack 6C manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
・ Anti-aging agent 2: Nonflex RD manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.
・Wax: Sannok, manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd. ・Stearic acid: Bead stearic acid, manufactured by NOF Corporation ・Zinc oxide: 3 types of zinc oxide, manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.

表1から明らかなように実施例1~6の空気入りタイヤは、低転がり抵抗性および耐クラック性が優れる。 As is clear from Table 1, the pneumatic tires of Examples 1 to 6 are excellent in low rolling resistance and crack resistance.

比較例2,3の空気入りタイヤは、式(1)の範囲外であり、遊離硫黄量Bが過大であることからも明らかなように、サイドゴムが未加硫状態に近く、転がり抵抗が悪化し耐クラック性が低下すると共に、空気入りタイヤとして特性を得ることができなかった。
比較例4の空気入りタイヤは、式(1)の範囲外であり、サイドゴムの強度が低く、耐クラック性が低下した。
比較例5の空気入りタイヤは、式(1)の範囲外であり、サイドゴムの膨潤度が高く、耐クラック性が低下した。
比較例6の空気入りタイヤは、式(1)の範囲外であり、発熱性が悪化し、転がり抵抗が悪化した。
The pneumatic tires of Comparative Examples 2 and 3 are outside the range of formula (1), and as is clear from the fact that the amount of free sulfur B is excessive, the side rubber is close to an unvulcanized state, and the rolling resistance deteriorates. However, the crack resistance was lowered, and the characteristics as a pneumatic tire could not be obtained.
The pneumatic tire of Comparative Example 4 was outside the range of formula (1), had low strength of the side rubber, and had low crack resistance.
The pneumatic tire of Comparative Example 5 was out of the range of formula (1), had a high degree of swelling of the side rubber, and had low crack resistance.
The pneumatic tire of Comparative Example 6 was outside the range of formula (1), and had poor heat build-up and poor rolling resistance.

1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ベルト層
7 インナーライナー
8 サイドゴム
9 トレッドゴム
1 tread portion 2 sidewall portion 3 bead portion 4 carcass layer 5 bead core 6 belt layer 7 inner liner 8 side rubber 9 tread rubber

Claims (4)

サイドウォール部を構成するサイドゴムの膨潤度Aおよび60℃のtanδが、下記式(1)を満たし、前記サイドゴムが、天然ゴム30~80質量%、ブタジエンゴム20~70質量%からなるジエン系ゴム100質量部に、窒素吸着比表面積が20~130m /gであるカーボンブラックを35~47質量部、スルフェンアミド系加硫促進剤を0.5~1.0質量部、硫黄を1.2~1.8質量部配合してなり、前記スルフェンアミド系加硫促進剤の配合量(Va)と硫黄の配合量(S)の比(Va/S)が0.47~0.59であるゴム組成物からなることを特徴とする空気入りタイヤ。
0.0006A-0.083≦tanδ≦0.0006A-0.038 ・・・(1)
(式中、tanδは60℃のtanδ、Aは室温で3日間トルエンに浸漬したときの膨潤度(%)で220≦A≦340である。)
The swelling degree A and tan δ at 60° C. of the side rubber constituting the sidewall portion satisfy the following formula (1), and the side rubber is a diene system consisting of 30 to 80% by mass of natural rubber and 20 to 70% by mass of butadiene rubber. 100 parts by mass of rubber, 35 to 47 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 20 to 130 m 2 /g, 0.5 to 1.0 parts by mass of a sulfenamide vulcanization accelerator, and 1 part of sulfur .2 to 1.8 parts by mass, and the ratio (Va/S) of the amount (Va) of the sulfenamide vulcanization accelerator to the amount (S) of sulfur is 0.47 to 0.47. 59. A pneumatic tire characterized by comprising a rubber composition of No. 59 .
0.0006A-0.083≤tan δ≤0.0006A-0.038 (1)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., A is the degree of swelling (%) when immersed in toluene at room temperature for 3 days, and 220≦A≦340.)
前記サイドゴムの遊離硫黄量Bおよび60℃のtanδが、下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
-0.3B+0.09≦tanδ≦-0.3B+0.14 ・・・(2)
(式中、tanδは60℃のtanδ、BはJIS K6234に基づき測定された遊離硫黄量(%)で0≦B≦0.2である。)
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the free sulfur content B of the side rubber and tan δ at 60°C satisfy the following formula (2).
−0.3B+0.09≦tan δ≦−0.3B+0.14 (2)
(In the formula, tan δ is tan δ at 60° C., and B is the amount of free sulfur (%) measured based on JIS K6234, and 0≦B≦0.2.)
前記60℃のtanδが0.07以上0.14以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1 or 2, wherein the tan δ at 60°C is 0.07 or more and 0.14 or less. 重荷重用タイヤであることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3 , which is a tire for heavy loads.
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