JP2013010923A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サイドウォール及びケースを有する空気入りタイヤであって、サイドウォールが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.41質量部を超え2.5質量部未満であるサイドウォール用ゴム組成物からなり、ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、サイドウォール用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす空気入りタイヤに関する。
−0.2<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
また、クリンチ及びケースを有する空気入りタイヤであって、クリンチが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.71質量部を超え2.9質量部未満であるクリンチ用ゴム組成物からなり、ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、クリンチ用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす空気入りタイヤに関する。
−0.6<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(クリンチ用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
【選択図】なし
Description
そして、ケースに使用されるケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の移動に着目し、ケースコード被覆用ゴム組成物と、ケースの隣接部材(サイドウォール、クリンチ等)に使用されるゴム組成物(サイドウォール用ゴム組成物、クリンチ用ゴム組成物等)の硫黄の含有量が特定の関係式を満たすことにより、作製した空気入りタイヤの耐久性が非常に優れていることを見出し、更に、部材特有の期待性能に合わせて硫黄量を定めて、本発明を完成させた。
−0.2<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
−0.6<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(クリンチ用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
また、第二の本発明によれば、クリンチ及びケースを有する空気入りタイヤであって、クリンチが、特定量の硫黄を含むクリンチ用ゴム組成物からなり、ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、クリンチ用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が特定の関係式を満たす空気入りタイヤであるので、耐久性に優れている。また、良好な操縦安定性、低燃費性、破断時伸びも同時に得られる。
第一の本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール及びケースを有し、サイドウォールが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.41質量部を超え2.5質量部未満であるサイドウォール用ゴム組成物からなり、ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、サイドウォール用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす。
−0.2<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
逆に、サイドウォールからケースへ硫黄が移動する場合、移動量が多いとサイドウォールの硬度(Hs)が低下し、操縦安定性が低下する。そして、ケースでは、硫黄量が増加し、ケースコードとの接着性は良くなるものの、耐亀裂成長性が低下し、耐久性が低下する。
ケースとは、ケースコード及びケースコード被覆ゴム層からなる部材であり、カーカスともいう。具体的には、例えば、特開2008−75066号公報の図1等に示される部材である。
サイドウォールとは、ケースの外側に配された部材であり、具体的には、例えば、特開2008−75066号公報の図1等に示される部材である。
−0.2<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
なお、本明細書において、硫黄の含有量とは、ゴム組成物に配合される加硫剤の純硫黄分の合計含有量を意味する。ここで、純硫黄分とは、例えば、加硫剤として、オイル含有硫黄を使用する場合には、オイル含有硫黄に含まれる硫黄分を意味し、また、加硫剤として、硫黄原子を含有する化合物(例えば、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物)を使用する場合には、該化合物中に含まれる硫黄原子を意味する。
上記関係式の上限は、1.0が好ましく、0.9がより好ましい。
サイドウォール用ゴム組成物に使用できる加硫剤としては、特に限定されないが、硫黄、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物等を好適に使用できる。加硫剤としては、硫黄が好ましく、硫黄と共にアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を配合することが好ましい。
アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物としては、下記式(1)で示されるアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物が好ましい。
なお、本発明において、Mw、Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い、標準ポリスチレンより換算した値である。
なお、本発明において、希土類系BRのビニル含量(1,2−結合ブタジエン単位量)及びシス含量(シス−1,4−結合ブタジエン単位量)は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。
なお、本明細書において、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、JIS K 6217−2:2001によって求められる。
ケースコード被覆用ゴム組成物に使用できるゴム成分としては、特に限定されないが、サイドウォール用ゴム組成物と同様のジエン系ゴムを使用できる。ゴム成分は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、良好な操縦安定性、低燃費性、破断時伸びを確保しつつ、良好な耐久性が得られるという理由から、NR、SBRが好ましく、NRとSBRを併用することがより好ましい。また、NR、SBR、BRの併用も耐亀裂成長性を向上でき好ましい。
加硫促進剤の配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.8質量部以上、更に好ましくは0.9質量部以上である。また、該配合量は、好ましくは2.5質量部以下、より好ましくは1.7質量部以下である。加硫促進剤の配合量が上記範囲内であると、ケースコード被覆用ゴムとしての好適な架橋密度が得られ、硫黄の移動量を適度な量に調整でき、本発明の効果がより好適に得られる。
第二の本発明の空気入りタイヤは、クリンチ及びケースを有し、クリンチが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.71質量部を超え2.9質量部未満であるクリンチ用ゴム組成物からなり、ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、クリンチ用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす。
−0.6<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(クリンチ用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
逆に、クリンチからケースへ硫黄が移動する場合、移動量が多いとクリンチの硬度(Hs)が低下し、リムズレ性(耐久性)や操縦安定性が低下する。そして、ケースでは硫黄量が増加し、ケースコードとの接着性は良くなるものの、耐亀裂成長性が低下し、耐久性が低下する。
クリンチとは、サイドウォール下部に存在するリムとの接触部をカバーするゴム部であり、クリンチエイペックス又はラバーチェーファーともいう。具体的には、例えば、特開2008−75066号公報の図1等に示される部材である。なお、ケースは、上述の通りである。
−0.6<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(クリンチ用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1
上記関係式の上限は、1.0が好ましく、0.9がより好ましい。
クリンチ用ゴム組成物に使用できる加硫剤としては、特に限定されないが、サイドウォール用ゴム組成物と同様のものを好適に使用でき、サイドウォール用ゴム組成物と同様に、加硫剤としては、硫黄が好ましく、硫黄と共にアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を配合することが好ましい。
加硫促進剤(好ましくはスルフェンアミド系加硫促進剤)の配合量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは2.5質量部以上、より好ましくは2.8質量部以上である。また、該配合量は、好ましくは3.5質量部以下である。加硫促進剤の配合量が上記範囲内であると、クリンチゴムとしての好適な架橋密度が得られ、良好な操縦安定性、低燃費性が得られると共に、硫黄の移動量を適度な量に調整でき、本発明の効果がより好適に得られる。
NR:TSR20
SBR:日本ゼオン(株)製のSBR1502(E−SBR)
BR1:ランクセス(株)製のCB24(Nd系触媒を用いて合成したBR、Tg:−116℃、シス含量:96質量%、ビニル含量:0.7質量%、ML1+4(100℃):45、Mw/Mn:2.69、Mw:50万、Mn:18.6万)
BR2:日本ゼオン(株)製のBR1250H(スズ変性BR)
カーボンブラック1:三菱化学(株)製のダイアブラックH(N330、N2SA:79m2/g)
カーボンブラック2:三菱化学(株)製のダイアブラックE(N550、N2SA:41m2/g)
シリカ:デグッサ社製のULTRASIL VN3(N2SA:175m2/g)
老化防止剤:住友化学(株)製のアンチゲン6C(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)
スミカノール620:田岡化学工業(株)製の変性レゾルシン樹脂
スミカノール507A:田岡化学工業(株)製のメチレン供与体
酸化亜鉛:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
ステアリン酸:日油(株)製のステアリン酸「椿」
10%オイル含有不溶性硫黄:日本乾溜工業(株)製のセイミOT
TBBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーNS(N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
プロセスオイル:H&R社製のTDAE
ワックス:日本精蝋(株)製のOzoace0355
V200:田岡化学工業(株)製のタッキロールV200(アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(硫黄含有量:24質量%、重量平均分子量:9000)、式(1)中のR=C8H17、x=2、y=2、m:0〜100の整数)
TS3101:田岡化学工業(株)製のTS3101(アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物(硫黄含有量:27質量%、重量平均分子量:62000)、式(1)中のR=C12H25、x=2、y=2、m:170〜210の整数)
C5レジン:丸善石油化学工業(株)製のマルカレッツT−100AS
表1〜3に示す配合内容に従い、バンバリーミキサーを用いて、スミカノール507A、加硫剤、及び加硫促進剤以外の材料を150℃の条件下で5分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物にスミカノール507A、加硫剤、及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、80℃の条件下で3分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を170℃の条件下で12分間プレス加硫することにより、加硫ゴム組成物を得た。
また、得られた未加硫ゴム組成物を、クリンチ用ゴム組成物の場合はクリンチの形状に、ケースコード被覆用ゴム組成物の場合は、トッピング後のシートの厚みを1.2mmに成形後、該シートをケースコード(ポリエステルコード)に被覆してケースの形状に、サイドウォール用ゴム組成物の場合はサイドウォールの形状に成形した。そして、表2,3に示す組み合わせに従い、他のタイヤ部材と貼り合わせ、170℃で12分間プレス加硫することにより、試験用空気入りタイヤ(195/65R15)を作製した。
岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、70℃、初期歪10%、動歪み2%、周波数10Hzの条件下で、各加硫ゴム組成物の損失正接(tanδ)及び複素弾性率(E*)を測定した。
tanδが小さいほど、転がり抵抗が低く、低燃費性に優れることを示す。E*が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
加硫ゴム組成物からなる3号ダンベル型試験片を用いて、JIS K 6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に準じて、室温にて引張試験を実施し、破断時伸びEB(%)を測定した。EBが大きいほど、破断時伸びに優れることを示す。
JIS規格の最大荷重(最大内圧条件)の230%荷重の条件下で、前記タイヤを速度20km/hでドラム走行させ、タイヤが損傷するまでの走行距離を測定した。そして、基準タイヤの耐久性指数を100とし、以下の計算式により、各タイヤの走行距離を指数表示した。なお、耐久性指数が大きいほど、耐久性が優れ、良好であることを示す。
なお、基準タイヤは、表2では、ケースコード被覆用ゴム組成物Aとサイドウォール用ゴム組成物Iを組み合わせた空気入りタイヤ、表3では、ケースコード被覆用ゴム組成物Aとクリンチ用ゴム組成物Iを組み合わせた空気入りタイヤとした。
なお、ドラム耐久性の評価結果が斜体になっているものは比較例に該当し、評価結果が斜体になっていないものは実施例に該当する。
(耐久性指数)=(各タイヤの走行距離)/(基準タイヤの走行距離)×100
Claims (10)
- サイドウォール及びケースを有する空気入りタイヤであって、
サイドウォールが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.41質量部を超え2.5質量部未満であるサイドウォール用ゴム組成物からなり、
ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、
サイドウォール用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす空気入りタイヤ。
−0.2<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(サイドウォール用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1 - サイドウォール用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1.61質量部を超え2.3質量部未満である請求項1記載の空気入りタイヤ。
- ケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1.91質量部を超え3.5質量部未満である請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
- サイドウォール用ゴム組成物のプロセスオイルの含有量が、ゴム成分100質量部に対して、10質量部以下である請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- サイドウォール用ゴム組成物のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、0.2〜6質量部である請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- クリンチ及びケースを有する空気入りタイヤであって、
クリンチが、ゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量が1.71質量部を超え2.9質量部未満であるクリンチ用ゴム組成物からなり、
ケースが、ケースコードをケースコード被覆用ゴム組成物で被覆されてなり、
クリンチ用ゴム組成物及びケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が下記関係式を満たす空気入りタイヤ。
−0.6<(ケースコード被覆用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)−(クリンチ用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対する硫黄の含有量)<1.1 - クリンチ用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1.91質量部を超え2.7質量部未満である請求項6記載の空気入りタイヤ。
- ケースコード被覆用ゴム組成物の硫黄の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、1.91質量部を超え3.5質量部未満である請求項6又は7記載の空気入りタイヤ。
- クリンチ用ゴム組成物のスルフェンアミド系加硫促進剤の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、2.5〜3.5質量部である請求項6〜8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- クリンチ用ゴム組成物のアルキルフェノール・塩化硫黄縮合物の含有量が、ゴム成分100質量部に対して、0.2〜6質量部である請求項6〜9のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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