JP2001253974A - 高速高荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
高速高荷重用空気入りタイヤInfo
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Abstract
に優れる高速高荷重用空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 重量平均分子量(Mw)が4.2×10
5以上であり、Mwと数平均分子量(Mn)との比(M
w/Mn)が2.0以上であり、かつシス型含有率が9
5%であるブタジエンゴム0〜40重量%、及びイソプ
レン系ゴム60〜100重量%を含むゴム成分100重
量部と、窒素吸着比表面積(N2SA)が140〜16
0m2/gであり、ジブチルフタレート(DBP)吸油
量が130〜160ml/100gであり、かつ発生水
素量1500〜2500ppmであるカーボンブラック
40〜55重量部と、重量比(スルフェンアミド系加硫
促進剤/硫黄)が0.35〜1.3となるようにスルフ
ェンアミド系加硫促進剤及び硫黄を合計で2.5〜3.
0重量部と、を含有するゴム組成物で形成されたトレッ
ドを有してなる高速高荷重用空気入りタイヤである。
Description
入りタイヤに関し、更に詳しくは、チッピング(リブ端
でのゴム欠け)の発生がなく、耐久性、耐摩耗性に優
れ、航空機用等として特に好適な高速高荷重用空気入り
タイヤに関する。
機用空気入りタイヤにおいては、以下のような懸念乃至
問題がある。即ち、異常時のオーバーロード離着陸時に
おいては、トレッドゴムに加えられる大きな歪みと荷重
とにより、トレッドゴムの発熱量が極めて大きくなり、
更正面間における接着剥離故障の懸念がある。また、通
常時においては、Taxi走行中のタイトターン等の際
の大変形によるチッピング(リブ端でのゴム欠け)の懸
念がある。更に、着陸時においては、激しいスリップ、
着陸開始からの長時間にわたるトレッドゴムの滑走路面
に対するスリップ、引っ掻きによるトレッドゴムの早期
摩耗、などの問題がある。これらの懸念乃至問題がな
く、チッピング(リブ端でのゴム欠け)の発生がなく、
耐久性、耐摩耗性に優れ、航空機用等に好適な高速高荷
重用空気入りタイヤは、未だ提供されていないのが現状
である。
おける懸念乃至問題を解決し、以下の目的を達成するこ
とを課題とする。即ち、本発明は、チッピング(リブ端
でのゴム欠け)の発生がなく、耐久性、耐摩耗性に優
れ、航空機用等として特に好適な高速高荷重用空気入り
タイヤを提供することを目的とする。
の手段は、以下の通りである。 <1> 重量平均分子量が4.2×105以上であり、
重量平均分子量と数平均分子量との比(重量平均分子量
/数平均分子量)が2.0以上であり、かつシス型含有
率が95%であるブタジエンゴム0〜40重量%、及び
イソプレン系ゴム60〜100重量%を含むゴム成分1
00重量部と、窒素吸着比表面積(N2SA)が140
〜160m2/gであり、ジブチルフタレート(DB
P)吸油量が130〜160ml/100gであり、か
つ発生水素量1500〜2500ppmであるカーボン
ブラック40〜55重量部と、重量比(スルフェンアミ
ド系化合物/硫黄)が0.35〜1.3となるようにス
ルフェンアミド系化合物及び硫黄を合計で2.5〜3.
0重量部と、を含有するゴム組成物で形成されたトレッ
ドを有してなることを特徴とする高速高荷重用空気入り
タイヤである。 <2> 航空機用空気入りタイヤである前記<1>に記
載の高速高荷重用空気入りタイヤである。
イヤは、少なくともトレッドを有してなり、該トレッド
が、以下のゴム組成物で形成されている限り、特に制限
はなく公知の高速高荷重用空気入りタイヤの構成(例え
ばチューブレスタイヤの構成など)を採用することがで
き、目的に応じてその形状、構造、大きさ等について適
宜選択することができる。
ブラックと、スルフェンアミド系化合物と、硫黄とを含
み、更に、必要に応じて適宜選択したその他の成分を含
む。
ソプレン系ゴム60〜100重量%とを含み、好ましく
は、ブタジエンゴム10〜30重量%と、イソプレンゴ
ム90〜70重量%とを含む。前記ゴム成分が、前記ブ
タジエンゴムを40重量%を超えて含むと、カット受傷
を免れず、しかも前記チッピング(リブ端でのゴム欠
け)が生じてしまう点で好ましくない。なお、前記ゴム
成分が、前記ブタジエンゴムを含有している場合には、
耐摩耗性の点で有利である。
w)としては、4.2×105以上であることが必要で
あり、4.5×105以上であるのが好ましい。前記重
量平均分子量が4.2×105未満であると、トレッド
ゴムの耐摩耗性が良好でない点で好ましくない。
w)と数平均分子量(Mn)との比(重量平均分子量
(Mw)/数平均分子量(Mn))としては、2.0以
上である必要があり、2.1以上であるのが好ましい。
前記比(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(M
n))が2.0未満であると、トレッドゴムの耐摩耗性
が良好でない点で好ましくない。なお、前記重量平均分
子量(Mw)及び前記数平均分子量(Mn)は、例え
ば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)を用いて測定することができる。
は、95%以上である必要があり、97%以上であるの
が好ましい。前記シス型含有率が95%未満であると、
トレッドゴムの耐摩耗性が良好でない点で好ましくな
い。なお、前記シス型含有率は、例えば、赤外分光光度
計を用いて測定し、MORERO法に従って算出するこ
とができる。
てもよいし、2種以上を併用してもよい。前記ブタジエ
ンゴムの中でも、ガラス転移温度が低い点でシス−1,
4−ポリブタジエンが好ましい。
はなく、公知のものの中から適宜選択することができ
る。なお、前記イソプレン系ゴムには、天然ゴムも含ま
れる。
吸着比表面積(N2SA)、ジブチルフタレート(DB
P)吸油量、及び発生水素量が以下のものを使用する。
は、140〜160m2/gであることが必要であり、
150〜160m2/gが好ましい。また、本発明にお
いては、前記窒素吸着比表面積(N2SA)として、前
記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述
の実施例で採用した該前記窒素吸着比表面積(N2S
A)のいずれの値を下限とし、前記数値範囲のいずれか
の下限値若しくは上限値又は後述の実施例で採用した該
前記窒素吸着比表面積(N2SA)のいずれの値を上限
とする数値範囲も好ましい。
40m2/g未満であると、ゴム組成物の耐摩耗性が十
分でなく、160m2/gを超えても、カーボンブラッ
クのゴム組成物中での分散性が低下し、逆にゴム組成物
の耐摩耗性が低下してしまう一方、前記数値範囲内にあ
ると、ゴム組成物の耐摩耗性を十分に向上させることが
できる点で有利である。なお、前記窒素吸着比表面積
(N2SA)は、ASTM D3037−88に規定さ
れており、単位重量当たりの窒素吸着比表面積(m2/
g)を意味する。
(以下「DBP吸油量」と称することがある。)として
は、130〜160ml/100gであることが必要で
あり、140〜160ml/100gが好ましい。ま
た、本発明においては、前記DBP吸油量として、前記
数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又は後述の
実施例で採用した該DBP吸油量のいずれの値を下限と
し、前記数値範囲のいずれかの下限値若しくは上限値又
は後述の実施例で採用した該DBP吸油量のいずれの値
を上限とする数値範囲も好ましい。
g未満であると、耐摩耗性が十分に確保できず、160
ml/100gを超えると、加工性や伸び特性に劣り、
ゴムとしての一般的性質が悪化してしまう。なお、前記
DBP吸油量は、ASTM D2414に従って測定し
た値であり、カーボンブラック100g当たりに吸収さ
れるジブチルフタレートの量(ml)を意味する。
00ppmであることが必要であり、1800〜230
0ppmが好ましい。また、本発明においては、前記発
生水素量として、前記数値範囲のいずれかの下限値若し
くは上限値又は後述の実施例で採用した該発生水素量の
いずれの値を下限とし、前記数値範囲のいずれかの下限
値若しくは上限値又は後述の実施例で採用した該発生水
素量のいずれの値を上限とする数値範囲も好ましい。
あると、カーボンブラックの補強効果が十分でなく、2
500ppmを超えると、破断伸度が確保できず、前記
チッピング(リブ端でのゴム欠け)を防止できない。な
お、前記発生水素量は、例えば、カーボンブラック約
0.1gをアルゴンガス気流中で加熱し、発生するガス
をガスクロマトグラムにて分析・定量することにより測
定することができる。
してもよいし、2種以上を併用してもよい。
る含有量としては、前記ゴム成分100重量部に対し、
40〜55重量部が好ましい。また、本発明において
は、前記含有量として、前記数値範囲のいずれかの上限
値若しくは下限値又は後述の実施例において採用したい
ずれかの含有量の値を下限とし、前記数値範囲のいずれ
かの上限値若しくは下限値又は後述の実施例において採
用したいずれかの含有量の値を上限とする数値範囲も好
ましい。
量部未満であると、補強効果が十分でなく、該ゴム組成
物の耐摩耗性が十分に確保できず、また強度等の一般的
特性も十分でなく、55重量部を超えると、ゴム組成物
が硬くなり過ぎ、却って耐摩耗性が低下し、また低発熱
性が十分でなく、異常離着陸時においてブローアウトの
おそれがある。
組成物の走行による熱老化の抑制に寄与する。
特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる
が、例えば、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾ
イルスルフェンアミド(BBS)、N,N’−ジシクロ
ヘキシル−2−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド、N
−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾイルスルフェンア
ミド(CBS)、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチ
アゾイルスルフェンアミド(OBS)、などが好適に挙
げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2
種以上を併用してもよい。また、これらは、市販品を好
適に使用することができる。
黄と共に併用することができ、該硫黄との重量比(スル
フェンアミド系化合物/硫黄)としては、0.35〜
1.3であることが必要であり、0.35〜1.0が好
ましい。また、本発明においては、前記重量比として、
前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後
述の実施例において採用したいずれかの重量比の値を下
限とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限
値又は後述の実施例において採用したいずれかの重量比
の値を上限とする数値範囲も好ましい。
硫黄)が、0.35未満であっても、また1.3を超え
ても、走行による熱老化を抑制することができず、前記
チッピング(リブ端でのゴム欠け)が生じてしまう点で
好ましくない。一方、前記数値範囲内にあると、前記熱
老化を効果的に抑制することができ、前記チッピングの
問題がない点で有利である。
組成物における含有量としては、前記ゴム成分100重
量部に対し、前記硫黄との合計で2.5〜3.0重量部
であることが必要であり、2.5〜2.8重量部が好ま
しい。また、本発明においては、前記含有量として、前
記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値又は後述
の実施例において採用したいずれかの含有量の値を下限
とし、前記数値範囲のいずれかの上限値若しくは下限値
又は後述の実施例において採用したいずれかの含有量の
値を上限とする数値範囲も好ましい。
も、また3.0重量部を超えても、走行による熱老化を
抑制することができず、前記チッピング(リブ端でのゴ
ム欠け)が生じてしまう点で好ましくない。一方、前記
数値範囲内にあると、前記熱老化を効果的に抑制するこ
とができ、前記チッピングの問題がない点で有利であ
る。
囲内で適宜選択し、使用することができ、例えば、無機
充填材、軟化剤、硫黄等の加硫剤、ジベンゾチアジルジ
スルフィド等の加硫促進剤、加硫助剤、酸化亜鉛、ステ
アリン酸、オゾン劣化防止剤、着色剤、帯電防止剤、滑
剤、酸化防止剤、軟化剤、カップリング剤、発泡剤、発
泡助剤等の添加剤などの他、通常ゴム業界で用いる各種
配合剤などが挙げられる。これらは、市販品を好適に使
用することができる。
速高荷重用空気入りタイヤは、その製造方法については
特に制限はなく、公知の製造方法に従って製造すること
ができる。例えば、前記ゴム組成物を調製し、該ゴム組
成物を、高速高荷重用空気入りタイヤの加硫前のものの
所定箇所に貼り付けた後、所定のモールドで所定温度、
所定圧力の下で加硫成形すること等により、本発明の高
速高荷重用空気入りタイヤを製造することができる。な
お、前記ゴム組成物の調製の際には、前記ゴム成分と、
前記カーボンブラックと、前記スルフェンアミド系化合
物と、前記硫黄と、必要に応じて適宜選択した前記その
他の成分との所定量を、適宜、混練り、熱入れ、押出等
する。
く、混練り装置への投入体積、ローターの回転速度、ラ
ム圧等、混練り温度、混練り時間、混練り装置の種類等
の諸条件について目的に応じて適宜選択することができ
る。前記混練り装置としては、例えば、通常ゴム組成物
の混練りに用いるバンバリーミキサー、インターミック
ス、ニーダー、等が挙げられる。
く、熱入れ温度、熱入れ時間、熱入れ装置等の諸条件に
ついて目的に応じて適宜選択することができる。前記熱
入れ装置としては、例えば、通常ゴム組成物の熱入れに
用いるロール機等が挙げられる。
く、押出時間、押出速度、押出装置、押出温度等の諸条
件について目的に応じて適宜選択することができる。前
記押出装置としては、例えば、通常タイヤ用ゴム組成物
の押出に用いる押出機等が挙げられる。前記押出温度
は、適宜決定することができる。
コントロールする目的で、アロマ系オイル、ナフテン系
オイル、パラフィン系オイル、エステル系オイル等の可
塑剤、液状ポリイソプレンゴム、液状ポリブタジエンゴ
ム等の液状ポリマーなどの加工性改良剤を前記ゴム組成
物に適宜添加することができる。この場合、該ゴム組成
物の加硫前の粘度を低下させ、その流動性を高めること
ができ、極めて良好に押出を行うことができる。
ついては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択する
ことができる。前記加硫成形を行う装置としては、例え
ば、通常タイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による
成形加硫機などが挙げられる。前記加硫成形の温度とし
ては、通常100〜190℃程度である。
航空機用、浮上走行式車輌等として適用することがで
き、特に航空機用として好適に適用することができる。
明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。
示す組成の各ゴム組成物を用いて高速高荷重用空気入り
タイヤのトレッドを形成し、通常の高速高荷重用空気入
りタイヤ製造条件に従って各試験用の高速高荷重用空気
入りタイヤを製造した。
おける前記ブタジエンゴムの前記重量平均分子量(M
w)、前記数平均分子量(Mn)及びシス型含有率、前
記カーボンブラックの前記窒素吸着比表面積(N2S
A)、前記ジブチルフタレート(DBP)吸油量及び前
記発生水素量については、下記のようにしてそれぞれ測
定した。
量(Mn)>ブタジエンゴム約10mgをテトラヒドロ
フラン(THF)20ml中で一晩放置する。その後、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー:GPC(東
ソー社製、HLC−8020又は相当品)を用いて下記
の条件にて測定した。即ち、カラム;GMHXL2本+H
XL−H、流量;1.0ml/min、恒温層温度;4
0℃、検出器;示差屈折計、検出温度;40℃、試料注
入量;200μl、である。そして、市販の標準ポリス
チレンの保持時間(Rt)をX軸とし、分子量をY軸と
して検量線とした。ピークの立ちあがりからピークの終
りまでの保持時間を0.2分刻みで細分化し、各ほ時時
間毎のピークの高さ(Hi)を読み取った。また、各保
持時間に対応する分子量(Mi)を検量線より読み取っ
た。これらを基に、以下の式から重量平均分子量(M
w)及び数平均分子量(Mn)を算出した。 Mn=ΣHi/Σ(Hi/Mi) Mw=ΣHi・Mi/Hi
測定し、MORERO法に従って算出する。具体的に
は、以下の通りである。即ち、ブタジエンゴム約100
gに二硫化炭素25mlを加え、約4時間放置する。赤
外分光光度計にて試料液のスペクトルを測定した。そし
て、スペクトルデータから各ピークのピークトップにお
ける吸光度を読み取り、以下の式に従ってシス型含有率
を算出した。 シス型含有率=C×100/(C+V+T) C=1.7455×A738−0.0151×A910 V=0.3746×A910−0.0070×A738 T=0.4292×A966−0.0129×A910−0.
0454×A738 ここで、A738は、738cm-1における吸光度を意味
する。A910は、910cm-1における吸光度を意味す
る。A966は、966cm-1における吸光度を意味す
る。
M D3037−93に従って測定した。
ASTM D2414−97に従って測定した。
gをアルゴンガス気流中で加熱し、発生するガスをガス
クロマトグラム(島津製作所社製、GC−9A、又はそ
の相当品)にて分析し定量した。即ち、10℃/分の割
合で昇温させ、この時、キャリアガスとしてアルゴンガ
スを流入(50ml/分)させた。加熱炉が400℃に
なった時、カーボンブラックから発生したガスをアルゴ
ンガスと共にガスクロマトグラムに導き定量した。この
測定を400〜1200℃の間で200℃毎に行い、各
温度の和を発生水素量とし、カーボンブラック1g当た
りから発生する水素量(μg)を発生水素量(ppm)
とした。
タイヤにおけるトレッドついて、下記の評価を行い、そ
の結果を表1に示した。
付きオーバーロードテイクオフ耐久性試験を行った。即
ち、50×20.OR22/32をリムに組み付けたリ
ム組立体を、ドラム上で51800kgの負荷をかけ
て、48.3km/hの速度で366秒間走行させた。
17秒間停止させた後、速度0km/hから1.572
7m/s2で加速し、105.06m/s(378.2
km/h)離陸する条件でテストを実施し、トレッドに
故障が生じるか否かを評価した。また、チッピング(リ
ム端でのゴム欠け)の有無を目視にて評価した。
93の加硫ゴム ランボーン摩耗試験法に従って測定し
算出した。比較例1の高速高荷重用空気入りタイヤのト
レッドに用いたゴム組成物を100として指数表示し
た。即ち数値が大きい程、耐摩耗性が良好である。
「(PHR)」は「重量部」を意味する。「BBS+硫
黄」及び「BBS/硫黄」の欄の数値は「重量部」を意
味する。また、「NR」は、天然ゴム(RSS♯1)で
ある。「BR」は、ブタジエンゴム(ジェイエスアール
(株)製、BR01)であり、「BBS」は、N−te
rt−ブチル−2−ベンゾチアゾイルスルフェンアミド
である。
る。即ち、比較例1(従来例)及び比較例3のように、
トレッドに用いるゴム組成物が、本発明で規定するカー
ボンブラックを含有しない場合には、耐摩耗性が十分で
ない。なお、比較例1及び比較例3からも明らかなよう
に、ゴム成分がブタジエンゴムを含有する場合には、耐
摩耗性の点で有利である。また、比較例2のように、ト
レッドに用いるゴム組成物が、本発明で規定するカーボ
ンブラックを含有していても、スルフェンアミド系化合
物と硫黄とを本発明で規定する所定の重量比で含有して
いないと、チッピング(リブ端でのゴム欠け)が発生し
てしまう。また、比較例4のように、トレッドに用いる
ゴム組成物が、本発明で規定するカーボンブラックを含
有せず、かつトレッドに用いるゴム組成物が、本発明で
規定するカーボンブラックを含有しない場合には、耐摩
耗性が十分でなく、更にチッピング(リブ端でのゴム欠
け)が発生してしまう。これに対し、本発明の実施例1
〜4の高速高荷重用空気入りタイヤのトレッドの場合、
チッピング(リブ端でのゴム欠け)の発生がなく、耐久
性、耐摩耗性に優れることが明らかである。
乃至問題を解決することができ、チッピング(リブ端で
のゴム欠け)の発生がなく、耐久性、耐摩耗性に優れ、
航空機用等として特に好適な高速高荷重用空気入りタイ
ヤを提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量平均分子量が4.2×105以上で
あり、重量平均分子量と数平均分子量との比(重量平均
分子量/数平均分子量)が2.0以上であり、かつシス
型含有率が95%であるブタジエンゴム0〜40重量
%、及びイソプレン系ゴム60〜100重量%を含むゴ
ム成分100重量部と、 窒素吸着比表面積(N2SA)が140〜160m2/g
であり、ジブチルフタレート(DBP)吸油量が130
〜160ml/100gであり、かつ発生水素量150
0〜2500ppmであるカーボンブラック40〜55
重量部と、 重量比(スルフェンアミド系化合物/硫黄)が0.35
〜1.3となるようにスルフェンアミド系化合物及び硫
黄を合計で2.5〜3.0重量部と、 を含有するゴム組成物で形成されたトレッドを有してな
ることを特徴とする高速高荷重用空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 航空機用である請求項1に記載の高速高
荷重用空気入りタイヤ。
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JP2000065299A JP2001253974A (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 高速高荷重用空気入りタイヤ |
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JP (1) | JP2001253974A (ja) |
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