JP7381845B2 - Pneumatic tires for heavy loads - Google Patents
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Description
本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、優れたウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を有する重荷重用空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire for heavy loads, and more particularly, to a pneumatic tire for heavy loads that has excellent wet traction properties, performance on ice, and rim assemblability.
空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるとともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはベルト層およびカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
またビードコアのタイヤ径方向内側およびタイヤ幅方向外側には、リムに対する接触面を構成するゴム層であるリムクッションゴムが配置されている。
A pneumatic tire is mainly composed of a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion that is continuous with both sidewall portions and includes a cap tread and an undertread. A belt layer and a carcass layer are provided on the inside of the tire, and both ends of the carcass layer are folded back so as to wrap around the bead core from the inside of the tire to the outside.
Further, rim cushion rubber, which is a rubber layer that forms a contact surface with the rim, is arranged on the inner side in the tire radial direction and the outer side in the tire width direction of the bead core.
一方、トラックまたはバス用タイヤのような重荷重用空気入りタイヤとしては、安全かつ快適な運行が重視されている。そのため重荷重用空気入りタイヤは、雨天時等のウェット路面での坂道発進性（ウェットトラクション性）が求められる。ウェットトラクション性を高めるには、キャップトレッドを軟らかくする；ブタジエンゴムの配合量を減少させる；リムクッションゴムを硬くしてリムスリップを抑制する；等の手法がある。しかし、これらの手法では氷上性能やリム組み性が悪化するという問題点がある。 On the other hand, safe and comfortable operation is important for pneumatic tires for heavy loads such as truck or bus tires. Therefore, heavy-duty pneumatic tires are required to have hill start performance (wet traction performance) on wet roads such as in rainy weather. To improve wet traction, there are methods such as softening the cap tread; reducing the amount of butadiene rubber blended; and hardening the rim cushion rubber to suppress rim slip. However, these methods have the problem of deteriorating on-ice performance and rim assemblability.
なお、重荷重用空気入りタイヤのウェットトラクション性の向上を図る技術としては、例えば特許文献１～２に開示がある。 Note that techniques for improving the wet traction properties of heavy-duty pneumatic tires are disclosed, for example, in Patent Documents 1 and 2.
したがって本発明の目的は、優れたウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を有する重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic tire that has excellent wet traction properties, on-ice performance, and rim assemblability.
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、キャップトレッドゴムの組成、キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比、並びにリムクッションゴムの厚みを特定化することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下の通りである。
As a result of extensive research, the present inventor has determined the composition of cap tread rubber, the storage modulus (E'cap) of cap tread rubber at 0°C, and the storage modulus (E'RC) of rim cushion rubber at 60°C. It has been discovered that the above-mentioned problem can be solved by specifying the ratio of the rim cushion rubber and the thickness of the rim cushion rubber, and the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.
１．タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムが、少なくとも、天然ゴムおよびブタジエンゴムを含有するジエン系ゴムと補強性充填剤とを含み、
前記ジエン系ゴム１００質量部中、ブタジエンゴムの割合が３０～５０質量部であり、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記補強性充填剤の配合量が４０～７０質量部であり、
前記補強性充填剤中、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックが７５質量％以上を占め、
前記キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比が下記式を満たし、かつ
前記リムクッションゴムの厚みが、２．０ｍｍ～５．０ｍｍである
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
１．０≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦２．０
２．前記キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比が下記式を満たすことを特徴とする前記１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
１．２≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦１．８
３．前記キャップトレッドゴムは、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、円筒又は円柱の高さが１００μｍ以下の円筒状又は円柱状の多孔質珪藻土、および／または、硬度が６０以下、平均粒径が１０００μｍ以下かつカーボンブラックの配合量が２０ｐｈｒ以下の低硬度加硫粉末ゴムを０．５～１０質量部配合してなることを特徴とする前記１または２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
４．冬用タイヤである、前記１～３のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。
1. The cap tread rubber constituting the tire contact surface contains at least a diene rubber containing natural rubber and butadiene rubber and a reinforcing filler,
The proportion of butadiene rubber in 100 parts by mass of the diene rubber is 30 to 50 parts by mass,
The amount of the reinforcing filler blended is 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
In the reinforcing filler, carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 m 2 /g or more accounts for 75% by mass or more,
The ratio of the storage elastic modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber to the storage elastic modulus (E'RC) at 60°C of the rim cushion rubber satisfies the following formula, and the thickness of the rim cushion rubber is A pneumatic tire for heavy loads, characterized in that the diameter is 2.0 mm to 5.0 mm.
1.0≦(E'cap)/(E'RC)≦2.0
2. Item 1 above, wherein the ratio of the storage elastic modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber to the storage elastic modulus (E'RC) at 60°C of the rim cushion rubber satisfies the following formula: pneumatic tires for heavy loads.
1.2≦(E'cap)/(E'RC)≦1.8
3. The cap tread rubber further contains, based on 100 parts by mass of the diene rubber, cylindrical or cylindrical porous diatomaceous earth with a cylinder or cylinder height of 100 μm or less, and/or a hardness of 60 or less and an average particle size. 2. The heavy-duty pneumatic tire according to item 1 or 2, characterized in that it contains 0.5 to 10 parts by mass of low-hardness vulcanized powder rubber having a carbon black content of 1000 μm or less and a carbon black content of 20 phr or less.
4. 4. The heavy-duty pneumatic tire according to any one of 1 to 3 above, which is a winter tire.
本発明の重荷重用空気入りタイヤは、タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムが、少なくとも、天然ゴムおよびブタジエンゴムを含有するジエン系ゴムと補強性充填剤とを含み、前記ジエン系ゴム１００質量部中、ブタジエンゴムの割合が３０～５０質量部であり、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記補強性充填剤の配合量が４０～７０質量部であり、前記補強性充填剤中、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックが７５質量％以上を占め、前記キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比が１．０≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦２．０を満たし、かつ前記リムクッションゴムの厚みが、２．０ｍｍ～５．０ｍｍであることを特徴としているので、優れたウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を有する。 In the heavy-duty pneumatic tire of the present invention, the cap tread rubber constituting the tire contact surface contains at least a diene rubber containing natural rubber and butadiene rubber, and a reinforcing filler, and the diene rubber contains 100 parts by mass of the diene rubber. Among them, the proportion of butadiene rubber is 30 to 50 parts by mass, the amount of the reinforcing filler is 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the proportion of nitrogen in the reinforcing filler is 40 to 70 parts by mass. Carbon black with an adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 m 2 /g or more accounts for 75% by mass or more, and the storage elastic modulus (E'cap) of the cap tread rubber at 0°C and the rim cushion rubber at 60°C The ratio to storage elastic modulus (E'RC) satisfies 1.0≦(E'cap)/(E'RC)≦2.0, and the thickness of the rim cushion rubber is 2.0 mm to 5.0 mm. As a result, it has excellent wet traction, on-ice performance, and rim assemblability.
上述のように、ウェットトラクション性を高めるには、キャップトレッドを軟らかくする；ブタジエンゴムの配合量を減少させる；リムクッションゴムを硬くしてリムスリップを抑制する；等の手法が採られていた。しかし、これらの手法では氷上性能やリム組み性が悪化するという問題点があった。本発明では、キャップトレッドゴムの組成、キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比、並びにリムクッションゴムの厚みを特定化したので、従来技術では達成困難であったウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を高い次元で維持することが可能となった。 As mentioned above, methods used to improve wet traction include softening the cap tread; reducing the amount of butadiene rubber; and hardening the rim cushion rubber to suppress rim slip. However, these methods have the problem of deteriorating on-ice performance and rim assemblability. In the present invention, the composition of the cap tread rubber, the ratio of the storage elastic modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber to the storage elastic modulus (E'RC) at 60°C of the rim cushion rubber, and the rim cushion rubber By specifying the thickness of the rim, it has become possible to maintain high levels of wet traction, on-ice performance, and rim assemblability, which were difficult to achieve with conventional technology.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。 The present invention will be explained in more detail below.
本発明の重荷重用空気入りタイヤ（以下、単に空気入りタイヤと言うことがある）は、タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムの組成が特定される。
すなわち、本発明におけるキャップトレッドゴムは、少なくとも、天然ゴム（ＮＲ）およびブタジエンゴム（ＢＲ）を含有するジエン系ゴムと補強性充填剤とを含み、前記ジエン系ゴム１００質量部中、ブタジエンゴムの割合が３０～５０質量部であり、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記補強性充填剤の配合量が４０～７０質量部であり、前記補強性充填剤中、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックが７５質量％以上を占める。
In the heavy-duty pneumatic tire of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a pneumatic tire), the composition of the cap tread rubber constituting the tire contact surface is specified.
That is, the cap tread rubber in the present invention contains at least a diene rubber containing natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR) and a reinforcing filler, and in 100 parts by mass of the diene rubber, the amount of butadiene rubber is The proportion of the reinforcing filler is 30 to 50 parts by mass, the amount of the reinforcing filler is 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, and the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 m 2 /g or more carbon black accounts for 75% by mass or more.
前記ＢＲの配合割合が３０～５０質量部の範囲外である場合、前記補強性充填剤の配合量が４０～７０質量部の範囲外である場合、前記カーボンブラックの配合割合が７５質量％未満である場合、および／または、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ未満の場合は、ウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性をともに改善するという本発明の効果を奏することができない。 When the blending ratio of the BR is outside the range of 30 to 50 parts by mass, when the blending ratio of the reinforcing filler is outside the range of 40 to 70 parts by mass, the blending ratio of the carbon black is less than 75% by mass. and/or when the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black is less than 100 m 2 /g, the effect of the present invention is that wet traction properties, on-ice performance, and rim assembly properties are all improved. cannot play.
ここで、本発明の効果向上の観点から、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は１００～１５０ｍ２／ｇが好ましく、１１０～１４０ｍ２／ｇがさらに好ましい。
なお、本発明で言うＮＲとは、合成イソプレンゴム（ＩＲ）を含むものとする。また、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ６２１７－２：２００１「第２部：比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法」にしたがって測定した値である。
Here, from the viewpoint of improving the effects of the present invention, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black is preferably 100 to 150 m 2 /g, more preferably 110 to 140 m 2 /g.
Note that NR as used in the present invention includes synthetic isoprene rubber (IR). Further, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value measured according to JIS K 6217-2:2001 "Part 2: Determination of specific surface area - Nitrogen adsorption method - Single point method".
本発明で使用されるジエン系ゴムは、ＮＲおよびＢＲ以外のジエン系ゴムを必要に応じて併用することもできる。例えば、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。本発明で使用されるジエン系ゴムは、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。 For the diene rubber used in the present invention, diene rubbers other than NR and BR may be used in combination as necessary. Examples include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR). The diene rubber used in the present invention is not particularly limited in its molecular weight or microstructure, and may be terminally modified with amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl group, etc., or epoxidized. good.
補強性充填剤としては、カーボンブラックのほか、とくに制限されないが、例えばシリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレー等を挙げることができる。 In addition to carbon black, reinforcing fillers include, but are not particularly limited to, silica, calcium carbonate, talc, clay, and the like.
また、前記キャップトレッドゴムには、前記した成分に加えて、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのキャップトレッドゴムに一般的に配合されている各種添加剤を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。 In addition to the above-mentioned components, the cap tread rubber also contains various fillers, various oils, anti-aging agents, plasticizers, zinc oxide, and other additives that are commonly included in cap tread rubber. can do. Further, during vulcanization, known vulcanization or crosslinking agents and vulcanization or crosslinking accelerators can be used without limitation. The blending amounts of these additives can also be set to conventional and general blending amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention.
また、前記キャップトレッドゴムは、氷上性能をさらに高めるという観点から、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、さらに、円筒又は円柱の高さが１００μｍ以下の円筒状又は円柱状の多孔質珪藻土、および／または、硬度が６０以下、平均粒径が１０００μｍ以下かつカーボンブラックの配合量が２０ｐｈｒ以下の低硬度加硫粉末ゴムを０．５～１０質量部配合してなることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of further improving on-ice performance, the cap tread rubber further contains cylindrical or cylindrical porous diatomaceous earth having a cylinder or column height of 100 μm or less, based on 100 parts by mass of the diene rubber, and Alternatively, it is preferable that 0.5 to 10 parts by mass of low-hardness vulcanized powder rubber having a hardness of 60 or less, an average particle diameter of 1000 μm or less, and a carbon black content of 20 phr or less is blended.
このような多孔質珪藻土を配合することにより、氷面に対する優れた引掻き効果および吸水効果とを同時に付与することができる。なお、通常の珪藻土は、大半が平板状であるため、氷面に対する引掻き効果及び吸水効果が十分に得られない虞がある。円筒状又は円柱状の多孔質珪藻土は、その高さＬが好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは１～３０μｍであるとよい。高さＬを１００μｍ以下にすることにより、ゴム組成物の引張り強度及び耐摩耗性の低下を抑制することができる。また、円筒状又は円柱状の多孔質珪藻土の底面の直径Ｄに対する高さＬの比Ｌ／Ｄが好ましくは０．２～３．０、より好ましくは０．３～２．０であるとよい。多孔質珪藻土の比Ｌ／Ｄをこのような範囲内にすることにより、さらに優れた氷面に対する引掻き効果と吸水効果とを同時に付与することができる。このような珪藻土としては、例えばメロシラ属に属する多孔質珪藻土を例示することができる。 By blending such porous diatomaceous earth, it is possible to simultaneously provide an excellent scratching effect on the ice surface and an excellent water absorption effect. In addition, since most of ordinary diatomaceous earth is in the form of a flat plate, there is a possibility that the scratching effect and water absorption effect on the ice surface may not be sufficiently obtained. The height L of the cylindrical or columnar porous diatomaceous earth is preferably 100 μm or less, more preferably 1 to 30 μm. By setting the height L to 100 μm or less, it is possible to suppress a decrease in the tensile strength and abrasion resistance of the rubber composition. Further, the ratio L/D of the height L to the diameter D of the bottom surface of the cylindrical or columnar porous diatomaceous earth is preferably 0.2 to 3.0, more preferably 0.3 to 2.0. . By setting the ratio L/D of the porous diatomaceous earth within such a range, it is possible to simultaneously provide an even better scratching effect on the ice surface and a water absorption effect. As such diatomaceous earth, for example, porous diatomaceous earth belonging to the genus Melosira can be exemplified.
また、前記低硬度加硫粉末ゴムを配合することによっても、氷上性能を向上させることができる。
本発明において用いられる低硬度加硫粉末ゴムは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠した硬度が６０以下、好ましくは５３以下であり、平均粒径が１０００μｍ以下、好ましくは１００～２００μｍであるものが好ましい。また、低硬度加硫粉末ゴムにおいて、カーボンブラックの配合量が２０ｐｈｒ以下（すなわちジエン系ゴム１００質量部に対してカーボンブラックの配合量が２０質量部以下）、好ましくは５～１０ｐｈｒであるのが好ましい。なお、ジエン系ゴムとしてはとくに制限されないが、ＮＲやＢＲが好ましい。前記硬度、平均粒径およびカーボンブラックの配合量の条件を満たすことにより、氷上性能を向上させることができる。
Also, by blending the low hardness vulcanized powder rubber, the performance on ice can be improved.
The low hardness vulcanized powder rubber used in the present invention preferably has a hardness of 60 or less, preferably 53 or less according to JIS K6253, and an average particle size of 1000 μm or less, preferably 100 to 200 μm. In addition, in the low hardness vulcanized powder rubber, the amount of carbon black blended is 20 phr or less (that is, the amount of carbon black blended is 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of diene rubber), preferably 5 to 10 phr. preferable. The diene rubber is not particularly limited, but NR and BR are preferred. Performance on ice can be improved by satisfying the conditions of hardness, average particle size, and carbon black content.
前記多孔質珪藻土および／または前記低硬度加硫粉末ゴムの配合量は、前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、０．５～１０質量部が好ましく、２～６質量部がさらに好ましい。 The blending amount of the porous diatomaceous earth and/or the low hardness vulcanized powder rubber is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 2 to 6 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber.
本発明において、リムクッションゴムの組成は、下記で説明する（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）の関係を満たすことができれば、とくに制限されず、適宜選択することができる。
例えば、ジエン系ゴム、シリカやカーボンブラック等の各種充填剤、カップリング剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのリムクッションゴムに一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
In the present invention, the composition of the rim cushion rubber is not particularly limited as long as it satisfies the relationship (E'cap)/(E'RC) described below, and can be appropriately selected.
For example, various ingredients commonly included in rim cushion rubber such as diene rubber, various fillers such as silica and carbon black, coupling agents, various oils, anti-aging agents, plasticizers, and zinc oxide are blended. be able to. Further, during vulcanization, known vulcanization or crosslinking agents and vulcanization or crosslinking accelerators can be used without limitation. The blending amounts of these additives can also be set to conventional and general blending amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention.
また、本発明の空気入りタイヤにおけるその他の部材、例えばビード部やサイドウォール部等を構成する部材についても、各成分の配合割合はとくに制限されず、適宜選択することができる。
例えば前記その他の部材のゴム組成物として、ジエン系ゴム、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤等の一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
In addition, with respect to other members in the pneumatic tire of the present invention, such as members constituting the bead portion, sidewall portion, etc., the blending ratio of each component is not particularly limited and may be appropriately selected.
For example, the rubber composition for the other members may include various commonly used components such as diene rubber, various fillers, various oils, anti-aging agents, and plasticizers. Further, during vulcanization, known vulcanization or crosslinking agents and vulcanization or crosslinking accelerators can be used without limitation. The blending amounts of these additives can also be set to conventional and general blending amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention.
本発明の空気入りタイヤは、キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比が下記式を満たすことが必要である。 In the pneumatic tire of the present invention, the ratio of the storage elastic modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber to the storage elastic modulus (E'RC) at 60°C of the rim cushion rubber satisfies the following formula. is necessary.
１．０≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦２．０ 1.0≦(E’cap)/(E’RC)≦2.0
（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）がこの範囲外である場合は、前記本発明の効果を奏することができない。
前記（Ｅ’cap）および（Ｅ’RC）は、ＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠し、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、０℃または６０℃の条件で測定した貯蔵弾性率の値（ＭＰａ）とする。
If (E'cap)/(E'RC) is outside this range, the effects of the present invention cannot be achieved.
The above (E'cap) and (E'RC) are measured in accordance with JIS K6394 using a viscoelastic spectrometer at an initial strain of 10%, amplitude ±2%, frequency 20Hz, and 0°C or 60°C. The value of storage elastic modulus (MPa) is taken as the value (MPa).
本発明において、（Ｅ’cap）は、６～１２ＭＰａが好ましく、７～１１ＭＰａがさらに好ましい。
また本発明において、（Ｅ’RC）は、６～１０ＭＰａが好ましく、７～９ＭＰａがさらに好ましい。
In the present invention, (E'cap) is preferably 6 to 12 MPa, more preferably 7 to 11 MPa.
Further, in the present invention, (E'RC) is preferably 6 to 10 MPa, more preferably 7 to 9 MPa.
また本発明の効果がさらに向上するという観点から、（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）は、１．２～１．８が好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of further improving the effects of the present invention, (E'cap)/(E'RC) is preferably 1.2 to 1.8.
なお前記（Ｅ’cap）および前記（Ｅ’RC）の調整は、例えば加硫剤、架橋剤、可塑剤や充填剤量の増減により可能である。 Note that the above (E'cap) and (E'RC) can be adjusted by, for example, increasing or decreasing the amount of the vulcanizing agent, crosslinking agent, plasticizer, or filler.
図１は、空気入りタイヤの子午線断面図である。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。
FIG. 1 is a meridian cross-sectional view of a pneumatic tire.
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present embodiment includes a tread portion 1 extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions 2 disposed on both sides of the tread portion 1, and a side wall portion 2 disposed on both sides of the tread portion 1. A pair of bead portions 3 are arranged on the inner side of the wall portion 2 in the tire radial direction.
一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含むカーカス４が装架されている。カーカス４はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。またビードコア５のタイヤ径方向内側およびタイヤ幅方向外側には、リムに対する接触面を構成するゴム層であるリムクッションゴム８が配置されている。
A
一方、トレッド部１におけるカーカス４の外周側には、複数層のベルト層７がタイヤ全周にわたって埋設されている。これらベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。
On the other hand, a plurality of belt layers 7 are embedded on the outer peripheral side of the
また、図２は、空気入りタイヤのビード部付近をリム組みした状態で示したタイヤ子午線方向断面図である。
図２の空気入りタイヤＴにおいて、ビード部３にはビードコア５がタイヤ１周にわたるように埋設され、上記のようにこのビードコア５の回りにカーカス４の端部がタイヤ内側から外側へ折り返すように巻き上げられている。またリムクッションゴム８がリムに対する接触面を構成し、ビード部３はリムＲに強固に嵌合している。
Further, FIG. 2 is a sectional view in the meridian direction of the pneumatic tire showing the vicinity of the bead portion of the pneumatic tire in a state where the rim is assembled.
In the pneumatic tire T shown in FIG. 2, a
本発明では、リムクッションゴム８の厚みが、２．０ｍｍ～５．０ｍｍであることが必要である。
リムクッションゴム８の厚みとは、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態であるとき、ビードベース部からのビードコア５に向かう方向において、リム径の測定点Ｑからリムクッションゴム以外の部材（図２の形態ではカーカス４）までの、タイヤ径方向に沿ったリムクッションゴム８の長さＲＨである。
In the present invention, the thickness of the rim cushion rubber 8 is required to be 2.0 mm to 5.0 mm.
The thickness of the rim cushion rubber 8 is defined as the thickness of the rim cushion rubber 8 when the tire is mounted on a regular rim and is in an unloaded state with the regular internal pressure filled. This is the length RH of the rim cushion rubber 8 along the tire radial direction to a member other than the cushion rubber (the
ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。 Here, the regular rim is a "standard rim" defined by JATMA, a "Design Rim" defined by TRA, or a "Measuring Rim" defined by ETRTO. Further, the normal internal pressure is the "maximum air pressure" specified by JATMA, the maximum value specified in "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" specified by TRA, or "INFLATION PRESSURES" specified by ETRTO.
リムクッションゴム８の厚みは、２ｍｍ～５ｍｍであることがさらに好ましい。 The thickness of the rim cushion rubber 8 is more preferably 2 mm to 5 mm.
また本発明の重荷重用空気入りタイヤは、従来の重荷重用空気入りタイヤの製造方法に従って製造が可能である。また本発明の重荷重用空気入りタイヤは、優れたウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を有することから、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤに好適である。 Moreover, the pneumatic tire for heavy loads of the present invention can be manufactured according to the conventional manufacturing method of pneumatic tires for heavy loads. Furthermore, the heavy-duty pneumatic tire of the present invention has excellent wet traction properties, performance on ice, and rim assemblability, and is therefore suitable for winter tires such as studless tires.
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be further explained below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
実施例１～３および比較例１～７
表１に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１６リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、各種キャップトレッドゴム組成物を得た。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7
In the formulation (parts by mass) shown in Table 1, the components excluding the vulcanization accelerator and sulfur were kneaded for 5 minutes in a 16 liter closed Banbury mixer, and the rubber was discharged outside the mixer and cooled at room temperature. Next, the rubber was put into the same mixer again, a vulcanization accelerator and sulfur were added, and further kneaded to obtain various cap tread rubber compositions.
一方、リムクッションゴムを常法にしたがい調製し、加硫剤、架橋剤、可塑剤や充填剤量を増減を増減することにより、各種６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）を有するリムクッションゴムを得た。 On the other hand, by preparing rim cushion rubber according to a conventional method and increasing or decreasing the amount of vulcanizing agent, crosslinking agent, plasticizer, and filler, rim cushion rubber having various storage elastic modulus (E'RC) at 60°C was prepared. Got the rubber.
（Ｅ’cap）および（Ｅ’RC）を上述のように測定し、（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）を求めた。結果を表１に示す。 (E'cap) and (E'RC) were measured as described above to determine (E'cap)/(E'RC). The results are shown in Table 1.
前記キャップトレッドゴムと、前記リムクッションゴムとを組み込み、タイヤサイズ275/80R22.5 151/148Jの各種試験タイヤを製造した。またキャップトレッドゴムおよびリムクッションゴム以外の各部材の条件は、各種試験タイヤ間で同一とした。 Various test tires with tire sizes of 275/80R22.5 and 151/148J were manufactured by incorporating the cap tread rubber and the rim cushion rubber. In addition, the conditions for each member other than the cap tread rubber and rim cushion rubber were the same among the various test tires.
得られた各種試験タイヤについて、下記の評価を行った。結果を表１に示す。 The various test tires obtained were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
リム組み性：リム組み性に関する評価は、上記試験タイヤにかかるリム組み作業およびリム外し作業に要した時間の合計時間を算出し、この算出結果に基づいて実施例１を基準（○）とした相対評価が行われる。（△）は前記合計時間が長く、実用上不利であることを示し、（×）は前記合計時間がかなり長く、実用上相当不利であることを示す。 Rim assembly performance: Evaluation regarding rim assembly performance was performed by calculating the total time required for the rim assembly work and rim removal work on the above test tire, and based on this calculation result, Example 1 was used as the standard (○). Relative evaluation is done. (Δ) indicates that the total time is long and is disadvantageous in practical terms, and (x) indicates that the total time is quite long and is disadvantageous in practice.
ウェットトラクション性：試験タイヤを１２７７０ｃｃの排気量の試験車両（トラクタヘッド）に装着し、空気圧をフロント９００ｋＰａ、リヤ９００ｋＰａに調整し、水深１ｍｍの舗装路面上を走行させ、時速６～２１ｋｍ／ｈの加速時における後輪のスリップ率を計測した。結果は、実施例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、ウェットトラクション性に優れることを意味する。 Wet traction performance: The test tires were mounted on a test vehicle (tractor head) with a displacement of 12,770cc, the air pressure was adjusted to 900kPa at the front and 900kPa at the rear, and the tires were run on a paved road surface with a water depth of 1mm, at speeds of 6 to 21km/h. The slip rate of the rear wheels during acceleration was measured. The results were expressed as an index with the value of Example 1 set as 100. The larger the index, the better the wet traction properties.
氷上性能：試験タイヤを１２７７０ｃｃの排気量の試験車両（トラクタヘッド）に装着し、空気圧をフロント９００ｋＰａ、リヤ９００ｋＰａに調整し、氷路面上を走行させ、時速４０ｋｍ／ｈからの制動距離が測定される。結果は、実施例１の値を１００として指数表示した。指数が大きいほど、氷上性能に優れることを意味する。 Performance on ice: The test tire was mounted on a test vehicle (tractor head) with a displacement of 12,770cc, the air pressure was adjusted to 900kPa at the front and 900kPa at the rear, the tire was driven on an icy road, and the braking distance from 40km/h was measured. Ru. The results were expressed as an index with the value of Example 1 set as 100. The larger the index, the better the performance on ice.
＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：ＢＲ（日本ゼオン（株）製Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０）
＊３：カーボンブラック１（キャボットジャパン社製商品名ショウブラックＮ１３４、Ｎ２ＳＡ＝１４０ｍ２／ｇ）
＊４：カーボンブラック２（キャボットジャパン社製商品名ショウブラックＮ２３４、Ｎ２ＳＡ＝１１８ｍ２／ｇ）
＊５：カーボンブラック３（キャボットジャパン社製商品名ショウブラックＮ５５０、Ｎ２ＳＡ＝４２ｍ２／ｇ）
＊６：珪藻土（円筒状の多孔質珪藻土、イーグルピッチャー社製ＬＣＳ－３、円筒の高さＬ＝３～１２μｍ（実測値）、円筒のＬ／Ｄ＝０．３～２（実測値））
＊７：低硬度加硫粉末ゴム（ファインゴム、硬度＝４０、平均粒径＝１０００μｍ以下、カーボンブラックを１０ｐｈｒ含む。）
＊８：ステアリン酸（千葉脂肪酸（株）製工業用ステアリン酸Ｎ）
＊９：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊１０：老化防止剤（精工化学（株）製オゾノン６Ｃ）
＊１１：プロセスオイル（出光興産（株）製ダイアナプロセスＮＨ－６０）
＊１２：硫黄（鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄）
＊１３：加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＮＳ－Ｐ）
*1:NR (RSS#3)
*2: BR (Nipol BR1220 manufactured by Zeon Corporation)
*3: Carbon black 1 (trade name: Showblack N134, manufactured by Cabot Japan Co., Ltd., N 2 SA = 140 m 2 /g)
*4: Carbon black 2 (trade name: Showblack N234, manufactured by Cabot Japan, N 2 SA = 118 m 2 /g)
*5: Carbon black 3 (trade name: Showblack N550, manufactured by Cabot Japan, N 2 SA = 42 m 2 /g)
*6: Diatomaceous earth (cylindrical porous diatomaceous earth, LCS-3 manufactured by Eagle Pitcher, cylinder height L = 3 to 12 μm (actual measurement), cylinder L/D = 0.3 to 2 (actual measurement))
*7: Low hardness vulcanized powder rubber (fine rubber, hardness = 40, average particle size = 1000 μm or less, contains 10 phr of carbon black.)
*8: Stearic acid (industrial stearic acid N manufactured by Chiba Fatty Acid Co., Ltd.)
*9: Zinc oxide (3 types of zinc oxide manufactured by Seido Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
*10: Anti-aging agent (Ozonone 6C manufactured by Seiko Kagaku Co., Ltd.)
*11: Process oil (Diana Process NH-60 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
*12: Sulfur (fine powder sulfur with Kinka seal oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
*13: Vulcanization accelerator (Noxeler NS-P manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.)
上記の表１から明らかなように、各実施例で調製された重荷重用空気入りタイヤは、キャップトレッドゴムの組成、キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比、並びにリムクッションゴムの厚みを特定化したので、比較例に比べ、優れたウェットトラクション性、氷上性能およびリム組み性を有する。
比較例１は、ＢＲを配合していないので、氷上性能が悪化した。
比較例２は、補強性充填剤の配合割合が本発明で規定する下限未満であるので、ウェットトラクション性および氷上性能が悪化した。
比較例３は、補強性充填剤の配合割合が本発明で規定する上限を超えているので、ウェットトラクション性および氷上性能が悪化した。
比較例４は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が本発明で規定する範囲外であるので、氷上性能が悪化した。
比較例５は、（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）が本発明で規定する上限を超えているので、ウェットトラクション性が悪化した。
比較例６は、（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）が本発明で規定する下限未満であるので、リム組み性が悪化した。
比較例７は、リムクッションゴムの厚みが本発明で規定する上限を超えているので、リム組み性およびウェットトラクション性が悪化した。
As is clear from Table 1 above, the heavy-duty pneumatic tires prepared in each example had the following characteristics: the composition of the cap tread rubber, the storage modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber, and the rim cushion rubber. Since the ratio of the storage elastic modulus (E'RC) to the storage modulus (E'RC) at 60° C. and the thickness of the rim cushion rubber have been specified, it has superior wet traction properties, on-ice performance, and rim assemblability compared to comparative examples.
Comparative Example 1 did not contain BR, so its performance on ice deteriorated.
In Comparative Example 2, the blending ratio of the reinforcing filler was less than the lower limit specified by the present invention, so wet traction properties and on-ice performance deteriorated.
In Comparative Example 3, the blending ratio of the reinforcing filler exceeded the upper limit defined by the present invention, so wet traction properties and on-ice performance deteriorated.
In Comparative Example 4, the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of the carbon black was outside the range defined by the present invention, so the performance on ice deteriorated.
In Comparative Example 5, (E'cap)/(E'RC) exceeded the upper limit defined by the present invention, and thus the wet traction properties deteriorated.
In Comparative Example 6, (E'cap)/(E'RC) was less than the lower limit defined by the present invention, so the rim assemblability deteriorated.
In Comparative Example 7, the thickness of the rim cushion rubber exceeded the upper limit specified by the present invention, so the rim assemblability and wet traction properties deteriorated.
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
５ ビードコア
７ ベルト層
８ リムクッションゴム
Ｑ リム径の測定点
Ｒ リム
Ｔ 空気入りタイヤ
1 Tread portion 2 Sidewall portion 3
Claims (4)
前記ジエン系ゴム１００質量部中、ブタジエンゴムの割合が３０～５０質量部であり、
前記ジエン系ゴム１００質量部に対し、前記補強性充填剤の配合量が４０～７０質量部であり、
前記補強性充填剤中、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）が１００ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックが７５質量％以上を占め、
前記キャップトレッドゴムの０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’cap）と、リムクッションゴムの６０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’RC）との比が下記式を満たし、
前記リムクッションゴムの厚みが、２．０ｍｍ～５．０ｍｍであり、
前記（Ｅ’cap）が６～１２ＭＰａであり、かつ前記（Ｅ’RC）が６～１０ＭＰａである
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
１．０≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦２．０ The cap tread rubber constituting the tire contact surface contains at least a diene rubber containing natural rubber and butadiene rubber and a reinforcing filler,
The proportion of butadiene rubber in 100 parts by mass of the diene rubber is 30 to 50 parts by mass,
The amount of the reinforcing filler blended is 40 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber,
In the reinforcing filler, carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 m 2 /g or more accounts for 75% by mass or more,
The ratio of the storage elastic modulus (E'cap) at 0°C of the cap tread rubber to the storage elastic modulus (E'RC) at 60°C of the rim cushion rubber satisfies the following formula ,
The thickness of the rim cushion rubber is 2.0 mm to 5.0 mm,
The above (E'cap) is 6 to 12 MPa, and the above (E'RC) is 6 to 10 MPa.
A pneumatic tire for heavy loads.
1.0≦(E'cap)/(E'RC)≦2.0
１．２≦（Ｅ’cap）／（Ｅ’RC）≦１．８ Claim 1, wherein a ratio between a storage elastic modulus (E'cap) of the cap tread rubber at 0°C and a storage elastic modulus (E'RC) of the rim cushion rubber at 60°C satisfies the following formula: Pneumatic tires for heavy loads as described in .
1.2≦(E'cap)/(E'RC)≦1.8
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