JPS609921B2 - 耐電圧性タイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐電圧性に優れたタイヤに関し、詳しくはゴム
に特定の軟化剤と特定のカーボンブラックを配合したゴ
ム組成物から成るトレッドを備えた耐電圧性に優れたタ
イヤに関する。

近年、騒音問題や乗心地性から、特殊車鰯例えば地下鉄
やモノレール等の車輪に空気入りタイヤが装着され、そ
れなりの効果を上げていることは良く知られていること
である。

一方上述の特殊車輪は電気を動力源として、それも相当
高い電圧を使用しているため、漏電によりタイヤに高電
圧が負荷され、極端な場合にはタイヤが破壊され、燃え
てしまうといった欠点があつた、このような欠点を解決
するために、ゴム中に電導物等を配合した電導性ゴム組
成物によってタイヤを構成したり、あるいは金属線等の
電導物をトレッド表面から露出するようにタイヤに埋設
し、タイヤの電導性を改良して、一種のアース的な役割
によって帯電を防止するといった方法が提案されている
が、このような配合や構造は、タイヤに負荷された電気
を放電することには効果はあるが、他のタイヤの重要な
特性である耐摩耗性、乗心地性等を損ない、襲用に耐え
得るようなタイヤを提供することは極めて困難であった
。

本発明者らは上述の欠点を改善すべく、ゴムに天然ロジ
ン系樹脂やフェノール系樹脂からなる軟化剤を配合する
と、ゴムの耐電圧性が改善されることに注目し、高電圧
が負荷されても破壊されず、しかも耐摩耗性に優れ、比
較的多量の軟化剤を使用するために発熱性が悪化するの
を防止した耐電圧性タイヤを提供することを目的として
鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。

すなわち、タイヤトレッドは耐摩耗性に優れていること
が要求性能のひとつであるため、比較的補強性の高いカ
ーボンブラックを使用する必要があるが、この種のカー
ボンブラックは耐電圧性が悪いため、これを補なうため
に、天然ロジン系樹脂やフェノール系樹脂からなる軟化
剤を添加して耐電圧性の向上を図ったもので、本発明の
要旨とするところは天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ス
チレンーブタジェン共重合体ゴム、ポリプタジェンゴム
若しくはこれらの混合物から成るゴム１００重量部に対
して、天然ロジン系樹脂及び／又はフェノール系樹脂を
１〜１の重量部、好ましくは１〜５重量部、更に斑秘／
ｇを越え、１５０の夕／ｇ以下、好ましくは１１０〜１
５０の２／ｇのＩＡと、８０〜１２０泌／１００ｇ、好
ましくは１００〜１２０肌【／１０雌のＤＢＰを示すカ
ーボンブラックを配合したゴム組成物によって少なくと
もトレッドの接地部を構成するものである。更にトレッ
ドをキャップ／ベース構造にし、トレッドキャップに上
記のゴム組成物を使用し、トレッドベースに天然ゴム、
ポリィソプレンゴム、ポリプタジェンゴム若いまこれら
の混合物から成るゴム１０の重量部に対して、天然ロジ
ン系樹脂及び／又はフェノール系樹脂０〜３重量部、更
に４０〜８３のｏ／ｇ、好ましくは３０〜５０の９／ｇ
のＩＡと８０〜１２０の【／１０雌、好ましくは１００
〜１２０の‘／１０雌のＤＢＰを示すカーボンブラック
を２０〜５の重量部、好ましくは３０〜４の重量部配合
したゴム組成物を使用し、トレッドキャップの厚さがト
レッドの厚さの１／汎止を占めるように、若しくはトレ
ッドパターンの溝底を結ぶ線より下の位置まで来るよう
に構成することによって、著し〈耐電圧性及び耐発熱性
が改善される。

又、このようなキャップ／ベース構造によってトレッド
を構成すれば、一体構造のトレッド‘こ比較して、トレ
ッドキャップ部に使用する軟化剤の量を少なくすること
が可能となり、発熱に対してもより有利となる利点があ
る。本発明において、使用するフェノール系樹脂は、フ
ェノール、クレゾール、ジメチルフエノール・ホルムァ
ルデヒド軍縮合物、ァルキル（Ｃ２〜，ｏ）フェノール
・ホルムアルデヒド軍縮合物、Ｑ又は８−ピネンとフェ
ノールとの反応物等である。又、天然ロジン系樹脂とは
天然ロジン、ロジン、グリセリンェステル、重合ロジン
等である。そして少なくともトレツドの接地部又はトレ
ッドキャップに使用される天然ロジン系樹脂及びフェノ
ール系樹脂が１重量部以下では添加の効果がなく、１の
重量部以上では発熱が大きくなり過ぎるので望ましくな
い。

本発明において、少なくともトレツドの接地部又はトレ
ッドキヤツプに使用されるカーボンブラックは、耐摩耗
性が要求されるため、８３倣／ｇを越え、１５０奴／ｇ
以下のＩＡと、８０〜１２０の‘／１０雌のＤＢＰを示
す高補強性カーボンブラックを配合することが必要であ
る。

又、その配合量は３の重量部以下では充分な補強性が得
られず、９の重量部以上では、ゴム練り作業性を著しく
悪化させゴム中へのカーボンブラックの充分な分散性が
得られず、又、性能面でも発熱性に影響を与える。本発
明においてトレツドベースは、耐摩耗性に優れている必
要はなく、耐電圧性及び耐発熱性が要求されるが、使用
するカーボンブラックは４０〜８３脚／ｇの山と８０〜
１２０雌／ｇのＤＢＰを示すカーボンブラックが好適で
、配合量は２の重量部以下ではトレッドベースとして使
用に耐え得る補強効果を示さず、５の重量部以上では、
充分な発熱性が得られない。本発明において、トレッド
ベースに天然ロジン系樹脂やフェノール系樹脂を配合す
る時は３重量部以下で、耐電圧性と耐発熱性とのバラン
スを考慮して、使用条件に合致するように配合すること
が好ましく、全く配合しなくても良い。

本発明において、通常のゴム配合に用いられる老化防止
剤、加硫剤、促進剤等を配合しても良く、必要に応じ選
択して使用される。

本発明において、タイヤの構造はバイアス、ラジアル、
セミラジアルのいずれでも良く、又、補強層がスチール
コード、有機繊維コード、ガラスコード等あるいは該コ
ードを組合せたコンビ構造のいずれでも良い。

本発明は空気入りタイヤについて述べたが、フオーム充
填タイヤ等に適用できることは勿論である。

以下本発明を実施例および参考例により更に詳しく説明
する。

参考例 天然ゴム１０の重量部に対して、各種カーボンブラック
３０〜５の重量部、各種軟化剤１〜１０重量部、ステア
リン酸２重量部、Ｎ−フェニル−Ｎ′ーィソプロピルー
Ｐーフェニレンジアミン１重量部、亜鉛華２重量部、２
−（４′−モルフオリノジチオ）ペンゾチアゾール１重
量部、硫黄２重量部配合してなる未加硫ゴム組成物を１
５０こ０、８０ｋ９／めの条件で３０分間加稀し硬度（
Ｈｄ）、破断伸び（Ｅｂ）、引張り強度（Ｔｓ）、３０
０％モジュラス（３０■Ｍｏｄ）、レジリェンス（Ｒｅ
ｓｉｌ）、耐摩耗性及び耐電氏性について測定した。

得た結果を次の第１表に示す。雌 柵 秘 韓議 重電 韓章 ご午と蓋 三三略 下ト＾ 三イ日 １三へ ＼に〆 Ｈ＾ ぶ？ 均息 トいふ 町ぬい ＊＊＊ きききき 。

ココ。さききき 滋ｑ串蓋 ○○〇〇 ふふふふ ぎざぎざ のめ○【 【のぬ寸 く＜くく ＊＊＊＊ 尚試験方法について、Ｈｄ，Ｅｂ，Ｔｓ，３０■ ＭＭ
及びＲｅｓｉｌについてはＪＩＳＫ６３０１に記載の方
法に従った。

耐摩耗性についてはＡＳＴＭＤ２２２８に記載の方法に
従いピコ摩耗量を測定し、いかなる軟化剤も含まないサ
ンプルＮＯ．１の値を１００として指数で表示した。耐
電圧性については、耐電圧テスター（ＦＮ−ＴＥＳＴＥ
ＲＴＹＰＥ５０４ＡＴ・Ｎ東横車輪株式会社製）を使用
し、３０奴×６物×５のの長方形ゴムサンプルの両端を
鰐口クリップにて挟み、電圧を徐々に上げていくと、あ
る電圧以上になると電流が流れ出し、更に電圧を上げる
と、ゴムが破壊して、燃え出す。この時の電圧を測定し
た。実施例第１表のサンプルＮｏ↓ ３，５，６，１２
’１３１４皮ぴ１５を用い第１図ＡおよびＢ‘こ示すよ
うな構造のトレッドを有するサイズ１００血２０、１ぽ
Ｒのタイヤを作成し、耐摩耗性、耐電圧性及び耐発熱性
について検討した。

得た結果を第２表に示す。第２表 第２表より本発明のタイヤ２，３，６及び７は耐電圧性
が著しく改善され、同時に耐摩耗性、耐発熱性において
も充分案用に耐え得ることは明らかである。

尚試験方法について、耐電圧性は、参考例と同様の耐電
圧テスターを使用し、鰐口クリップの一方はビード部を
、他方はトレッド部を挟む様にして参考例と同様に測定
した。

耐摩耗性については、実車にて平均速度４０物／ｈ、良
路上で４００００物走行後の摩耗度合を構造Ａについて
はタイヤ１を、構造Ｂについてはタイヤ４を各々１００
として指数で表示した。耐発熱性については、室温３８
ｑｏで直径１．７ｍのドラム試験機により行なった。試
験条件は荷重２３７０ｋ９、ドラム回転速度５６物／ｈ
でタイヤのショルダー部よりブレーカー上５側ののトレ
ツド部に熱電対を挿入し、発熱温度を測定し、構造Ａに
ついてはタイヤ１を、構造Ｂについてはタイヤ４を各々
１００として指数で表示した。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは一体構造のトレッドを備えたタイヤの横断面
図、第１図Ｂはキャップノベース構造のトレツドを備え
たタイヤの横断面図である。 １……トレツド、１′……キヤツプトレツド、１″……
ペーストレッド、２……ブレーカー、３……カーカス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン−プタジ
   エン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム若しくはこれら
   の混合物から選ばれたゴム１００重量部に対して天然ロ
   ジン系樹脂及び／又はフエノール系樹脂を１〜１０重量
   部、更に８３ｍｇ／ｇを越え、１５０ｍｇ／ｇ以下の沃
   素吸着量（ＩＡ）と、８０〜１２０ｍｌ／１００ｇのジ
   ブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）を示すカーボンブラ
   ツクを３０〜９０重量部配合した、ゴム組成物によって
   少なくともトレツドの接地部を構成したことを特徴とす
   る耐電圧性タイヤ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、天然ロジン系樹脂及び／又はフエノール系樹脂の配
   合量が１〜５重量部である耐電圧性タイヤ。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、ＩＡが１１０〜１５０ｍｇ／ｇ、ＤＥＰが１００〜
   １２０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラツクを配合した耐
   電圧性タイヤ。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、カーボンブラツクの配合量が４０〜５０重量部であ
   る耐電圧性タイヤ。 ５ トレツドがキヤツプ／ベース構造であって、トレツ
   ドキヤツプに天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチレン
   −プタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム若しく
   はこれらの混合物から選ばれたゴム１００重量部に対し
   て、天然ロジン系樹脂及び／又はフエノール系樹脂を１
   〜１０重量部、更に８３ｍｇ／ｇを越え、１５０ｍｇ／
   ｇ以下のＩＡと、８０〜１２０ｍｌ／１００ｇのＤＢＰ
   を示すカーボンブラツクを３０〜９０重量部配合したゴ
   ム組成物を使用し、トレツドベースに天然ゴム、ポリイ
   ソプレンゴム、ポリブタジエンゴム若しくはこれらの混
   合物から成るゴム１００重量部に対して、天然ロジン系
   樹脂及び／又はフエノール系樹脂０〜３重量部、更に４
   ０〜８３ｍｇ／ｇのＩＡと８０〜１２０ｍｌ／１００ｇ
   のＤＢＰを示すカーボンブラツクを２０〜５０重量部配
   合したゴム組成物を使い、トレツドキヤツプの厚さがト
   レツドの厚さの１／２以上を占めるように、若しくはト
   レツドパターンの溝底を結ぶ線より下の位置まで来るよ
   うに構成した耐電圧性タイヤ。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、トレツドキヤツプに使用する天然ロジン系樹脂及び
   ／又はフエノール系樹脂の配合量が１〜５重量部である
   耐電圧性タイヤ。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、トレツドキヤツプに使用するカーボンブラツクのＩ
   Ａが１１０〜１５０ｍｇ／ｇでＤＮＰが１００〜１２０
   ｍｌ／１００ｇである耐電圧性タイヤ。 ８ 特許請求の範囲第５項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、トレツドキヤツプに使用するカーボンブラツクの配
   合量が４０〜５０重量部である耐電圧性タイヤ。 ９ 特許請求の範囲第５項記載の耐電圧性タイヤにおい
   て、トレツドベースに使用するカーボンブラツクのＩＡ
   が３０〜５０ｍｇ／ｇで、ＤＢＰ１００〜１２０ｍｌ／
   １００ｇである耐電圧性タイヤ。 １０ 特許請求の範囲第５項記載の耐電圧性タイヤにお
   いて、トレツドベースに使用するカーボンブラツクの配
   合量が３０〜４０重量部である耐電圧性タイヤ。