JPH07330956A

JPH07330956A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH07330956A
Application number: JP6120398A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kano; 和彦狩野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1994-06-01
Publication date: 1995-12-19

Abstract

(57)【要約】【目的】作業性と低発熱性とが共に良好となる空気入
りタイヤ、特に、トラック・バスなどに好適な重荷重用
空気入りタイヤを提供する。【構成】空気入りタイヤのトレッド部のゴムを天然ゴ
ムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれた少な
くとも１種のゴム分１００重量部に対して、カーボンブ
ラック４０〜６０重量部と、下記式（Ｉ）で表される化
合物０．１〜１．０重量部と、共役関係にある２個の炭
素間二重結合の少なくとも１組を分子に含む共役ジエン
酸を１０重量％以上含有する分子内に炭素間二重結合を
２個以上含む有機不飽和脂肪酸１〜５重量部とを配合し
てなるゴム組成物から構成する。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業性と低発熱性が共
に良好となる空気入りタイヤ、特に、トラック・バスな
どに好適な重荷重用空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤ、特に、トラック
・バス用空気入りタイヤの設計要素として、タイヤトレ
ッド部の低発熱化が挙げられる。本出願人は、タイヤ、
コンベアベルト、ホース等のあらゆるゴム製品の低発熱
化を目的として天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる
群から選ばれた少なくとも１種のゴム分１００重量部に
対して、カーボンブラック２０〜１５０重量部と、ヒド
ラジド化合物０．０５〜２０重量部を配合した発熱性が
改良されたゴム組成物を提案している。（特開平４−１
３６０４８号公報）。

【０００３】しかしながら、特開平４−１３６０４８号
公報に記載のゴム組成物では、加熱ゴムの物性を低下さ
せずに低発熱化を達成することができるが、未加硫ゴム
のムーニー粘度が大きくなり、作業性を著しく悪化させ
る点に課題があり、また、トレッドゴムに適用する際に
もその作業性が悪くなる点に課題がある。

【０００４】未加硫ゴムのムーニー粘度を低下させる手
法としてオイルの添加が考えられるが、この手法では、
ゴムの発熱性が悪くなり低発熱化剤の効果が失われる点
とゴムの耐摩耗性が低下する点に課題がある。

【０００５】一方、本出願人は、特定の不飽和脂肪酸、
すなわち、共役関係にある２個の炭素間二重結合の少な
くとも一組を分子内に含む共役ジエン酸を５重量％以上
含有する分子内に炭素間二重結合を２個以上含む有機不
飽和脂肪酸を加硫促進助剤として配合することにより、
静的な機械強度を向上させたゴム組成物を提案している
（特開平４−１８９８５０号公報）。

【０００６】このゴム組成物と本願とでは有機不飽和脂
肪酸を使用する点で一部共通しているが、特開平４−１
８９８５０号公報は、タイヤ、コンベアベルト、ホース
等のゴム製品の静的な機械強度を目的としているのに対
し、本願は、上述の有機不飽和脂肪酸が未加硫ゴムの粘
度を低下させることのできることを見い出すと共に、こ
の有機不飽和脂肪酸の作用を基本着想として更に研究を
重ね、作業性と低発熱性とを共に両立するトレッド部に
特徴を有する空気入りタイヤである点でその目的、構成
及び効果が相違するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の課題を解決するものであり、作業性と低発熱性と
が共に良好となる空気入りタイヤ、特に、トラック・バ
スなどに好適な重荷重用空気入りタイヤを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため、鋭意研究を行った結果、未加硫ゴムの粘
度を低下させることのできる上述の有機不飽和脂肪酸を
ヒドラジド化合物と併用したところ、低発熱化と作業性
の背反現象が解決されることを見い出した。この低発熱
化剤と有機不飽和脂肪酸との配合量には適した範囲があ
り、それ以外では、空気入りタイヤのトレッド部の物性
の低下が見られた。そして、空気入りタイヤのトレッド
部のゴムとして、天然ゴム及びジエン系合成ゴムからな
る群から選ばれた少なくとも１種のゴム分１００重量部
に対して、カーボンブラックと、上記ヒドラジド化合物
と、上記有機不飽和脂肪酸とを特定量配合したゴム組成
物を用いることにより目的の空気入りタイヤを得ること
に成功し、本発明を完成するに至ったのである。すなわ
ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のゴムが天
然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれた
少なくとも１種のゴム分１００重量部に対して、カーボ
ンブラック４０〜６０重量部と、下記式（Ｉ）で表され
るヒドラジド化合物０．１〜１．０重量部と、共役関係
にある２個の炭素間二重結合の少なくとも１組を分子に
含む共役ジエン酸を１０重量％以上含有する分子内に炭
素間二重結合を２個以上含む有機不飽和脂肪酸１〜５重
量部とを配合してなるゴム組成物から構成されたことを
特徴とする。

【化２】

【０００９】

【作用】本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のゴム
を天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる群から選ばれ
た少なくとも１種のゴム分１００重量部に対して、カー
ボンブラックと、上記式（１）で表されるヒドラジド化
合物と、上記有機不飽和脂肪酸とを特定量配合したゴム
組成物を用いることにより構成したものであり、特定の
配合割合となるカーボンブラック、上記式（１）で表さ
れるヒドラジド化合物及び有機不飽和脂肪酸とが互いに
相乗することにより初めて作業性と低発熱性とを共に両
立するという新たな事実に基づくものであり、それぞれ
の条件を部分的に満足しても本発明の目的は達成されな
いものである（この点に関しては、更に実施例等で詳し
く説明する）。

【００１０】以下、本発明の内容を説明する。本発明に
おいて使用する上記式（Ｉ）で表されるヒドラジド化合
物は、空気入りタイヤのトレッド部のゴム組成物に用い
ることにより、優れた発熱性改良効果を付与するもので
ある。なお、これ以外のヒドラジド化合物も発熱性改良
効果を付与するものも若干あるが、上記式（Ｉ）で表さ
れるヒドラジド化合物に較べてその効果は低いものであ
る。上記式（Ｉ）で表されるヒドラジド化合物のＡとし
ては、例えば、下記式の芳香族環（オルト、メタ、パラ
位置にて置換）、

【化３】または、下記式の置換されているヒダントイン環、

【化４】或いは、炭素数０〜１８の飽和又は不飽和直鎖状炭化水
素が挙げられる。炭素数０〜１８の飽和又は不飽和直鎖
状炭化水素としては、例えば、エチレン基、テトラメチ
レン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、オクタ
デカメチレン基、７，１１−オクタデカジエニレン基が
挙げられる。

【００１１】上記一般式（Ｉ）の具体的なヒドラジド化
合物としては、フタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジ
ヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、１，３−ビス
（ヒドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダン
トイン、下記式

【化５】、コハク酸ジビドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ア
ゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、エ
イコサン二酸ジヒドラジド、７，１１−オクタデカジエ
ン−１，１８−ジカルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラ
ジドが好ましい。上記一般式（Ｉ）のヒドラジド化合物
のうち、特に、優れた発熱性改良効果を付与するもの
は、イソフタル酸ジヒドラジド（ＩＤＨ）である。

【００１２】本発明の空気入りタイヤのトレッド部に使
用するゴム組成物のゴム分としては、例えば、天然ゴ
ム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共
重合ゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴムなどが挙げ
られ、これらのゴムを単独若しくは２種以上併用するこ
とができる。

【００１３】本発明において、上記優れた発熱性改良効
果を示す上記一般式（Ｉ）で表される各々の化合物は、
単独で使用してもよく、又２種以上を併用してもよい。
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の配合量は、ゴム分
１００重量部に対して、０．１〜１．０重量部、好まし
くは０．３〜０．５重量部である。０．１重量部未満で
は、本発明の目的である低発熱化を達成することができ
ず、また、１．０重量部超過では、作業性が低下し好ま
しくない。

【００１４】本発明において用いるカーボンブラック
は、分散性の面からＳＡＦ級以上のカーボンブラックの
使用が好ましく、その配合量は、ゴム分１００重量部に
対して、４０〜６０重量部、好ましくは４５〜５５重量
部である。この配合量が４０重量部未満では、耐摩耗性
が低下することとなり好ましくなく、また、６０重量部
超過では、作業性の低下及び低発熱化を達成することが
できない。

【００１５】本発明で用いる有機不飽和脂肪酸におい
て、「共役ジエン酸」とは、その分子内に共役関係にあ
る２個の炭素間二重結合を少なくとも一組含む有機不飽
和モノカルボン酸を示し、共役関係にある炭素間二重結
合が一組のものが好ましいが二組以上あってもよい。前
記共役ジエン酸を１０重量％以上含有する分子内に炭素
間二重結合を二個以上含む有機不飽和脂肪酸（以下、単
に有機不飽和脂肪酸という）は、勿論共役ジエン酸を含
むが、それ以外の有機不飽和脂肪酸は炭素間二重結合を
二個以上含むが、それらが互いに共役の関係にないとい
う点が異なる。

【００１６】共役ジエン酸の有機不飽和脂肪酸中の含有
量は、１０重量％以上が必要であり、２０重量％以上が
好ましく、１００重量％、即ち、有機不飽和脂肪酸がす
べて共役ジエン酸であってもよい。共役ジエン酸の含有
量が、１０重量％未満では、製造時の工場作業性の改善
が得られず、タイヤの転がり抵抗の増加等の改良効果も
得られない。

【００１７】共役ジエン酸としては、例えば、２，４−
ペンタジエン酸、２，４−ヘキサジエン酸、２，４−デ
カジエン酸、２，４−ドデカジエン酸、９，１１−オク
タデカジエン酸、α−エリオステアリン酸、９，１１，
１３，１５−オクタデカテトラエン酸，９，１１，１３
−オクタデカトリエン酸等が挙げられる。

【００１８】本発明で使用する有機不飽和脂肪酸の好ま
しい例としては、脱水ひまし油脂肪酸が挙げられる。こ
の脱水ひまし油脂肪酸は、ひまし油を脱水反応して得ら
れる。脱水の仕方により共役ジエン酸の含量を変えるこ
とができ、例えば、３５重量％、６０重量％のものが得
られる。この脱水ひまし油脂肪酸の場合、共役ジエン酸
としては、９，１０−オクタデカジエン酸が主であり、
その他の有機不飽和脂肪酸には非共役のオクタデカジエ
ン酸が主として含まれ、その他リノール酸、リノレイン
酸なども挙げられる。

【００１９】本発明で使用する有機不飽和脂肪酸の配合
量は、ゴム分１００重量部に対して１〜５重量部、好ま
しく、１〜３重量部である。該有機不飽和脂肪酸は、ト
レッド用ゴムに１〜５重量部という少量を配合しても、
低発熱化を悪化させることなく、未加硫ゴムのムーニー
粘度を低下させ、作業性を大幅に向上させることができ
る。有機不飽和脂肪酸の配合量が１重量部未満では、本
発明の効果である作業性の改良が実現できず、また、５
重量部を超過では、耐摩耗性を低下させることとなり好
ましくない。

【００２０】また、本発明では、脱水ひまし油脂肪酸等
に加えて、オイル、例えば、アロマオイル等を併用して
もよく、その配合量としては、ゴム分１００重量部に対
して、５重量部以下、好ましくは３重量部以下である。
オイルの配合量が５重量部超過では、作業性の低下及び
低発熱化を達成することができない。

【００２１】本発明において、前記ゴム分、カーボンブ
ラック、上記一般式（Ｉ）の化合物及び有機不飽和脂肪
酸以外に、必要に応じて、加硫剤、軟化剤、老化防止
剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等の通常ゴム工業で使用
される配合剤を適宜配合することができる。

【００２２】上記空気入りタイヤのトレッド部に用いる
ゴム組成物は、上記ゴム分、カーボンブラック、上記一
般式（Ｉ）の化合物及び有機不飽和脂肪酸等を通常の加
工装置、例えば、ロール、バンバリーミキサー、ニーダ
ー等により混練することにより得られる。本発明の空気
入りタイヤは、上記ゴム組成物によりトレッドゴムを作
製し、このトレッドゴムを使用して常法により製造で
き、特に、トラック・バス等の重荷重用の空気入りタイ
ヤに適するものである。

【００２３】

【実施例】以下に、実施例及び比較例等により、本発明
を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例
等によって、何等限定されるものではない。

【００２４】（実施例１〜６、比較例１〜６）下記表１
に示される配合組成でバンバリーミキサーを用いて混練
し、各種タイヤトレッド用ゴム組成物を調製した。この
各種タイヤトレッド用ゴム組成物の作業性（INDEX）の
指標であるＭＬ₁₊₄（１３０℃）を測定した。また、こ
の各種タイヤトレッド用ゴム組成物を加硫してタイヤト
レッドゴムを作製し、この各トレッドゴムを使用して試
験タイヤ（サイズ１０００Ｒ２０）を作製して発熱性
（INDEX）及び耐摩耗性（INDEX）を評価した。これらの
結果を下記表１に示す。

【００２５】上記作業性（INDEX）、発熱性（INDEX）及
び耐摩耗性（INDEX）の測定は、下記の方法により行っ
た。また、作業性、発熱性及び耐摩耗性（INDEX）は、
比較例１（従来ゴム）を各々１００とした指数で示した
ものである。 (1) 作業性（INDEX）ムーニー粘度〔ＭＬ₁₊₄（１３０℃）〕により作業性を
評価した。ムーニー粘度は、島津製作所製ムーニー粘度
計を使用して、１３０℃で測定した。試験法は、ＪＩＳ
Ｋ６３００に準拠して行い、ＭＬ₁₊₄（１分予熱後、
４分稼動後のムーニー粘度値）を求めた。数値が高い
程、作業性が良好なことを示す。

【００２６】(2) 発熱性（INDEX）発熱性（INDEX）をtanδにより評価した。tanδは、レ
オメトリクス社製、メカニカルスペクトロメーターを用
いて動的歪１.０％、周波数（振動）52Ｈｚの条件下で
２５℃におけるtanδを測定した。数値が高い程、発熱
性が良好なこと、すなわち、低発熱化が達成されること
を示す。

【００２７】(3) 耐摩耗性（INDEX）各試験タイヤ１０本を積載荷重１０tonのトラックに装
着し、約２万ｋｍ走行後、溝深さの平均から１ｍｍ当た
りの走行距離を求めた。数値が高い程、耐摩耗性が良好
なことを示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】〔上記表１の考察〕総論的にみると、本発
明の実施例１〜６は、本発明の範囲内でイソフタル酸ジ
ヒドラジド（以下、ＩＤＨという）、脱水ひまし油脂肪
酸（ＤＣ０−ＦＡ）、カーボンブラックの配合量を変動
した場合であり、本発明の範囲外となる比較例１〜６に
較べ、耐摩耗性を低下させることなく、作業性と低発熱
性を著しく向上できることが判明した。個別的にみる
と、実施例１は、ＩＤＨ（０.５重量部）、脱水ひまし
油脂肪酸（２.０重量部）を配合した場合、実施例２
は、実施例１に較べ、ＩＤＨを２倍（１.０重量部）配
合した場合、実施例３は、実施例１に較べ、脱水ひまし
油脂肪酸を増量（５.０重量部）した場合であり、これ
らの場合は、耐摩耗性を低下させることなく、作業性が
良好となり、しかも、低発熱化が達成され、特に、実施
例２の場合は、著しく低発熱化が達成される。また、実
施例４及び５は、実施例１に較べ、カーボンブラックの
配合量を変動（６０重量部、４５重量部）した場合であ
り、実施例４ではカーボンブラックを増量しても低発熱
化が達成されており、実施例５では、耐摩耗性を低下さ
せることなく、更に低発熱化が達成される。実施例６
は、ＩＤＨ（０.５重量部）、脱水ひまし油脂肪酸（１.
０重量部）に更にアロマオイルを配合した場合であり、
耐摩耗性を低下させることなく、作業性が更に良好とな
り、しかも、低発熱化が達成される。

【００３０】これに対して、比較例１〜６は、本発明の
範囲外となるものであり、比較例１はイソフタル酸ジヒ
ドラジド（ＩＤＨ）、脱水ひまし油脂肪酸（ＤＣ０−Ｆ
Ａ）を配合しない場合（コントロール）である。比較例
２のＩＤＨのみを配合した場合は、低発熱化は達成され
るが、作業性が著しく低下した。比較例３のＩＤＨと脱
水ひまし油脂肪酸の代わりにオイルを配合した場合は、
耐摩耗性及び作業性が低下した。また、比較例４のＩＤ
Ｈを配合しない場合は、作業性は向上するが、低発熱性
及び耐摩耗性が低下した。比較例５は、比較例２に較べ
ＩＤＨの配合量を４倍（２.０重量部）とした場合であ
り、更に低発熱化は達成されているが、それに伴って作
業性が更に低下した。比較例６は、脱水ひまし油脂肪酸
の配合量が範囲外（６.０重量部）となる場合は、作業
性は著しく向上するが、低発熱性及び耐摩耗性が低下し
た。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、トレッド部の耐摩耗性
能等の物性を低下させることなく、作業性と低発熱性と
が共に良好となる空気入りタイヤ、特に、トラック・バ
スなどに好適な重荷重用空気入りタイヤが提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気入りタイヤのトレッド部のゴムが天
然ゴムおよびジエン系合成ゴムからなる群から選ばれた
少なくとも１種のゴム分１００重量部に対して、カーボ
ンブラック４０〜６０重量部と、下記式（Ｉ）で表され
るヒドラジド化合物０．１〜１．０重量部と、共役関係
にある２個の炭素間二重結合の少なくとも１組を分子に
含む共役ジエン酸を１０重量％以上含有する分子内に炭
素間二重結合を２個以上含む有機不飽和脂肪酸１〜５重
量部とを配合してなるゴム組成物から構成されたことを
特徴としてなる空気入りタイヤ。【化１】