(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の周方向溝を有するトレッド部と、該トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部外側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトと、を備える航空機用空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトのタイヤ幅方向最大幅をＷとしたとき、前記トレッド部における前記ベルトの最外端からタイヤ幅方向内側に向かって少なくとも０．２Ｗまでの領域であって、ベルトのタイヤ幅方向最外端から、前記周方向溝のうち最もタイヤ幅方向外側の溝までの領域に、２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが配置されてなることを特徴とする航空機用空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが、（Ａ）天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴム５０〜１００質量部と合成ジエン系ゴム５０〜０質量部からなるゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）カーボンブラック４０〜６０質量部と、（Ｃ）下記一般式、
0006503241.tif 000006
（ここで、式中、ＢはＣ２〜１８の多価の非環式脂肪族基、Ｃ５〜２０の多価の環式脂肪族基、Ｃ６〜１８の多価の芳香族基、またはＣ７〜２４の多価のアルキル芳香族基を表し、Ｘは水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、またはメルカプト基を表し、Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立に水素原子、またはＣ１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、芳香族環を表し、ｚは１〜３の整数を表す。）で表されるヒドラジド化合物０．８〜２質量部と、が配合されてなるゴム組成物からなるものである請求項１記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ヒドラジド化合物が、ナフトエ酸ヒドラジドまたはその誘導体である請求項２記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーボンブラックの窒素吸着法比表面積が１４０〜２００ｍ２／ｇである請求項２または３記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量が１２０〜２００ｍＬ／１００ｇである請求項２〜４のうちいずれか一項記載の航空機用空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ゴム成分１００質量部に対して、亜鉛華が１〜３質量部配合されてなる請求項２〜５のうちいずれか一項記載の航空機用空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機用空気入りタイヤ（以下、単に「「タイヤ」とも称す）に関し、詳しくは、発熱性を改善して耐久性を向上させた航空機用空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機に用いられる空気入りタイヤは、離陸および着陸の際に、通常のトラック・バス用タイヤに比較して、遥かに高速回転でかつ高荷重で使用される。タイヤが高内圧状態で、高速・高荷重で使用されると、タイヤ内部での発熱が著しく大きくなり、その結果、タイヤの各内部構成部材において、接着剥離故障やブローアウトと呼ばれる加硫戻りによるゴム破壊故障が発生するおそれがある。
【０００３】
そこで、航空機用タイヤのトレッド部は、シビアな入力条件によりトレッドゴムが破壊されないように、円周方向のストレートな溝のみを有している。また、トレッドゴムは変形しにくい方が発熱を抑えられるため、弾性率は高いほうが望まれる。しかしながら、高弾性率は同時にゴムの伸びを低下させることに繋がるため、従来は、ゴムの伸びを確保できる範囲の中で、弾性率を制御してきた。
【０００４】
このような状況において、例えば、特許文献１では、共役ジエン化合物と非共役オレフィンとの共重合体をゴム成分中に５〜１００質量％含有するトレッドゴムを用いた、航空機等の高速高荷重用のタイヤが提案されている。このようなトレッドゴムを用いることで、シビアな入力条件において、優れた耐発熱性、弾性、耐オゾン性、耐亀裂進展性を得ることができると述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５５３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、円周方向のストレートな溝のみを有している航空機用空気入りタイヤは、最も入力の厳しいショルダーリブは、高弾性化を実施しても、リブの幅が狭いため走行時には定歪のような変形となるため、弾性率の変化の影響が得られにくい。これは、特許文献１で提案されているトレッドゴムを用いたタイヤにあっても、同様である。したがって、航空機用空気入りタイヤにおいては、発熱に関する問題については、さらなる改良が望まれているのが現状である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、発熱性を改善して耐久性を向上させた航空機用空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、トレッド部の所定の位置に所定の物性を有するゴムを配置することで、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の航空機用空気入りタイヤは、複数本の周方向溝を有するトレッド部と、該トレッド部から一対のサイドウォール部を介して一対のビード部にわたってトロイド状に延びるカーカスと、該カーカスのクラウン部外側に配設された少なくとも１層のベルト層からなるベルトと、を備える航空機用空気入りタイヤにおいて、
前記ベルトのタイヤ幅方向最大幅をＷとしたとき、前記トレッド部における前記ベルトの最外端からタイヤ幅方向内側に向かって少なくとも０．２Ｗまでの領域であって、ベルトのタイヤ幅方向最外端から、前記周方向溝のうち最もタイヤ幅方向外側の溝までの領域に、２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが配置されてなることを特徴とするものである。ここで、２５℃における２５％モジュラスとは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５４の引張試験に準拠して求めた値である。また、ベルトの幅は、リム組み後エアーなしの状態で測定したものである。
【００１０】
本発明のタイヤにおいては、前記２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムは、（Ａ）天然ゴムおよび／または合成イソプレンゴム５０〜１００質量部と合成ジエン系ゴム５０〜０質量部からなるゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）カーボンブラック４０〜６０質量部と、（Ｃ）下記一般式、
0006503241.tif 000002
（ここで、式中、ＢはＣ２〜１８の多価の非環式脂肪族基、Ｃ５〜２０の多価の環式脂肪族基、Ｃ６〜１８の多価の芳香族基、またはＣ７〜２４の多価のアルキル芳香族基を表し、Ｘは水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、またはメルカプト基を表し、Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立に水素原子、またはＣ１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、芳香族環を表し、ｚは１〜３の整数を表す。）で表されるヒドラジド化合物０．８〜２質量部と、が配合されてなるゴム組成物からなるものであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明のタイヤにおいては、前記ヒドラジド化合物は、ナフトエ酸ヒドラジドまたはその誘導体であることが好ましい。さらに、本発明のタイヤにおいては、前記カーボンブラックの窒素吸着法比表面積は１４０〜２００ｍ２／ｇであることが好ましい。さらにまた、本発明のタイヤにおいては、前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量は１２０〜２００ｍＬ／１００ｇであることが好ましい。また、本発明のタイヤにおいては、前記ゴム成分１００質量部に対して、亜鉛華が１〜３質量部配合されてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発熱を抑制して耐久性を改善させた航空機用空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一好適な実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤのタイヤ幅方向の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の航空機用空気入りタイヤについて、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の一好適な実施の形態に係る航空機用空気入りタイヤのタイヤ幅方向の概略断面図である。図示するタイヤ１０は、トレッド部１から一対のサイドウォール部２を介して一対のビード部３にわたってトロイド状に延びるカーカス４と、このカーカス４のクラウン部外側に配設された少なくとも１層、図示例においては４層のベルト層５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄからなるベルト５と、を備えており、トレッド部１には複数本の周方向溝６が設けられている。図示例においては、ベルト５の径方向外側には、ベルト補強層７が配設され、また、カーカス４はビードコア８で折り返されており、このビードコア８の径方向外側には、ビードフィラー９が配設されている。
【００１５】
本発明のタイヤ１０においては、ベルト５のタイヤ幅方向最大幅をＷとしたとき、ベルト５の最外端からタイヤ幅方向内側に向かって少なくとも０．２Ｗまでの領域に、好ましくは０．３〜０．５Ｗまでの領域に、２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが配置されてなる。通常、タイヤは、幅方向中心側の半径が大きく、幅方向外側ほど半径が小さい。そのため、タイヤが一周する際に中心部分は走行距離以上に進み、幅方向外側部分は足りないため引きずられてしまう。この引きずられてしまう領域は、ベルト５の最外端からタイヤ幅方向内側に向かって０．２Ｗまでの領域を含むため、本発明のタイヤ１０では、この領域に、ゴムの伸びを維持しつつ、低歪領域の弾性率を向上させた、上記ゴムを用いている。なお、加硫することにより、上記ゴムとなるゴム組成物は、２５℃において４５０％以上の伸びを有することが好ましい。
【００１６】
一般的な航空機用空気入りタイヤは、図示するように、トレッド部１には周方向溝６が６本または４本設けられており、タイヤ幅方向中心ＣＬから外側に向かって、センターリブ、第２リブ、および第３リブに区画されている。４本溝の場合、第３リブは存在しない。このようなタイヤ１０においては、タイヤ１０が一周する際の長さがちょうど合う部分は６本溝の場合第３リブ部分、４本溝の場合は第２リブ部分であるため、第３リブは、変形が少なく、他のリブと比べて摩耗が少ない。そこで、２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが配置される領域は、トレッド部１における、ベルト５のタイヤ幅方向最外端から、周方向溝６のうち最もタイヤ幅方向外側の溝までの領域であることが好ましい。すなわち、トレッド１の幅のうち、６本溝タイヤでは第３リブ、４本溝タイヤでは第２リブよりも外側の領域に、上記ゴムを配置することが好ましい。なお、本発明のタイヤ１０においては、トレッド部１全体に上記ゴムを配置してもよいが、上記範囲以外の領域には、従来より用いられている公知のトレッドゴムを配置してもよい。
【００１７】
本発明のタイヤ１０においては、２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムとしては、（Ａ）天然ゴム（ＮＲ）および／または合成イソプレンゴム（ＩＲ）５０〜１００質量部と合成ジエン系ゴム５０〜０質量部からなるゴム成分１００質量部に対して、（Ｂ）カーボンブラック４０〜６０質量部と、（Ｃ）下記一般式、
0006503241.tif 000003
で表されるヒドラジド化合物０．８〜２質量部と、が配合されてなるゴム組成物からなるものであることが好ましい。ここで、式中、ＢはＣ２〜１８の多価の非環式脂肪族基、Ｃ５〜２０の多価の環式脂肪族基、Ｃ６〜１８の多価の芳香族基、またはＣ７〜２４の多価のアルキル芳香族基を表し、Ｘは水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、またはメルカプト基を表し、Ｒ１とＲ２はそれぞれ独立に水素原子、またはＣ１〜１８のアルキル基、シクロアルキル基、芳香族環を表し、ｚは１〜３の整数を表す。上記一般式で表されるヒドラジド化合物を含有するゴム組成物の加硫物は、発熱性が低く高弾性で高強度であり、かつ、耐熱老化性にも優れているので、タイヤの耐久性を向上させるのに好適である。
【００１８】
一般式で表されるヒドラジド化合物の具体例としては、例えば、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド（ＨＮＨ）の誘導体の他、Ｎ’−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド（ＢＭＳ）、４−ヒドロキシ安息香酸ヒドラジド、アントラニル酸ヒドラジド、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジドの各誘導体、等が挙げられる。好ましくは、ナフトエ酸ヒドラジドまたはその誘導体である。また、ヒドラジド化合物の添加量を、０．８〜２．０質量部の範囲とすることで、ゴムの加硫戻りおよび耐熱老化性の改善効果と、ゴム組成物の低発熱性をバランスすることができる。
【００１９】
３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド（ＨＮＨ）の誘導体としては、例えば、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（１−メチルエチリデン）ヒドラジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（１−メチルプロピリデン）ヒドラジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（１，３−ジメチルプロピリデン）ヒドラジド、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸（１−フェニルエチリデン）ヒドラジド等の３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド等が挙げられる。
【００２０】
これらの中でも、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド（例えば、大塚化学（株）製の商品名「ＨＮＨ」がこの化合物に該当する。）の誘導体や、Ｎ’−（１，３−ジメチルブチリデン）サリチル酸ヒドラジド（例えば、大塚化学（株）製の商品名「ＢＭＳ」がこの化合物に該当する。）の誘導体は、低発熱性を維持しながらムーニー粘度を低く抑えることができる点で好ましい。特に、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸ヒドラジド（「ＨＮＨ」）の誘導体である３−ヒドロキシ−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチリデン）−２−ナフトエ酸ヒドラジドが、効果が顕著な点で好ましく、市販品としては、例えば大塚化学（株）製の商品名「ＢＭＨ」を好適に使用することができる。なお、本発明のタイヤに係るゴム組成物においては、上記一般式で表されるヒドラジド化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２１】
本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物のマトリックスをなすゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）および／または合成イソプレンゴム（ＩＲ）の５０〜１００質量部と、ＩＲを除く合成ジエン系ゴムの５０〜０質量部からなる。合成ジエン系ゴムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜に選択することができる。具体的には、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン系共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）等が好適に挙げられる。これらの合成ジエン系ゴムは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用して用いてもよい。なお、本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物のゴム成分としては、低発熱性と破壊特性と耐摩耗性を高いレベルで兼ね備え、かつ、熱老化後にも良好な耐リバージョン性を保持する為に、６０質量部以上の天然ゴム（ＮＲ）を配合することが好ましく、７０質量部以上の天然ゴム（ＮＲ）を配合することがより好ましい。
【００２２】
また、本発明のタイヤにおいては、さらに、シス−１，４−結合含量が９５％以上であり、重量平均分子量が５．５×１０５〜２０×１０５であるポリブタジエンゴムを、６０質量％以下で含んでいることが好ましい。高シスポリブタジエンゴムを使用することで、２００℃を超える高温時、および２００℃以下の温度領域も含めて、トレッドゴムの耐摩耗性をさらに向上させることができる。
【００２３】
また、本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物には、カーボンブラックとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができる。このカーボンブラックの例としては、ＦＥＦ，ＳＲＦ，ＨＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦ等が挙げられるが、これらの中で、耐摩耗性に優れるＨＡＦ，ＩＳＡＦおよびＳＡＦが好適である。配合量としては、ゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラックを４０〜６０質量部とする。
【００２４】
本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物においては、カーボンブラックの窒素吸着法比表面積（Ｎ２ＳＡ）は１４０〜２００ｍ２／ｇであることが好ましく、１４０〜１６０ｍ２／ｇであることがさらに好ましい。カーボンブラックのＮ２ＳＡが１４０ｍ２／ｇ以上であることで、耐摩耗性が良好となり、２００ｍ２／ｇ以下であることで、ゴム組成物中での分散性が良好であり、得られるタイヤ１０の耐発熱性に悪影響を与えない。なお、窒素吸着比表法面積（Ｎ２ＳＡ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８８に従って測定した値であり、単位重量当たりの窒素吸着比表法面積（ｍ２／ｇ）を意味する。
【００２５】
また、本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物においては、カーボンブラックのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量は、１２０〜２００ｍＬ／１００ｇであることが好ましく、１３０〜１６０ｍＬ／１００ｇであることが、より好ましい。カーボンブラックのＤＢＰ吸油量が１２０ｍＬ／１００ｇ以上であることで、耐摩耗性が良好となり、２００ｍＬ／１００ｇ以下であることで、耐発熱性に悪影響を与えない。なお、カーボンブラックのジブチルフタレート（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。
【００２６】
本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物は、亜鉛華（ＺｎＯ）を含むことが好ましい。ゴム組成物に亜鉛華を配合することで、トレッドゴムの耐シェブロンカット性、耐摩耗性を向上させることができる。亜鉛華の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して１〜３質量部の範囲が好ましい。亜鉛華の配合量を１質量部以上にすることで、トレッドゴムの耐シェブロンカット性を向上させる効果が顕著になる。また、亜鉛華の配合量を３質量部以下とすることで、高温時、および２００℃以下の温度領域も含めて、トレッドゴムの耐摩耗性を向上させる効果が顕著になる。
【００２７】
本発明のタイヤ１０に係るゴム組成物には、さらに、シリカ等の他の充填剤、軟化剤、硫黄等の他の加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、ステアリン酸等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択し配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００２８】
本発明の航空機用空気入りタイヤは、トレッド部の構成が上記の要件を満たすものであれば、それ以外の構造については、特に制限はなく、既知の構造を採用することができる。また、その製造方法についても特に制限はなく、通常の方法で製造することができる。すなわち、上記ゴム組成物を未加硫の段階でトレッド部に加工し、またその他未加硫ゴムからなるカーカス層、ベルト層等の通常タイヤ製造に用いられる部材を順次貼り重ね、ドラムを抜き去ってグリーンタイヤとする。次いで、このグリーンタイヤを常法に従って加熱加硫することにより、所望のタイヤを製造することができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜５および比較例１〜５＞
下記表１および２に示すゴム組成物を、トレッド部の同表に示す範囲で配置した、図１に示すタイプのタイヤ（タイヤサイズ：１２７０×４５５Ｒ２２  ３２ＰＲ）を製造した。同表に示す各ゴム組成物の弾性率、破断までの伸び率および得られたタイヤのドラム試験での温度上昇、耐久性については、下記の手順で評価した。
【００３０】
＜弾性率＞
各ゴム組成物を１３５℃で６０分間加硫して得たサンプルについて、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１：２０１０に従い、２５℃で２５％伸び時のゴムの弾性率（Ｍ２５）を測定した。
【００３１】
＜破断までの伸び率＞
各ゴム組成物を１３５℃で６０分間加硫して得たサンプルについて、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１：２０１０に従い、２５℃でのゴムの破断までの伸び率（ＥＢ）を測定した。得られた結果を、比較例１を１００とした指数にて表した。
【００３２】
＜ドラム試験＞
各タイヤを規定リムに取り付け、規定内圧を充填し、このタイヤを規定荷重でドラム試験をおこなった。条件としては、速度は試験開始時０ｋｍ／ｈから、６５秒で３６０ｋｍ／ｈとなるように加速した。また、航空機の離陸をイメージして、試験開始から６３から６６秒の間で荷重を０とした。この条件において、温度上昇量およびタイヤが故障するまでの回数を確認した。なお、温度上昇量（℃）は、停止後にショルダー部の幅方向に対して中心の所から深さ２０ｍｍの位置で測定した。また、故障までの回数は、比較例１を１００とした指数で表示した。得られた結果を表１、２に併記する。
【００３３】
【表１】
0006503241.tif 000004
※１：２５℃における２５％モジュラスが１．２ＭＰａ以上であるゴムが配置されてなる領域であり、タイヤ幅方向最大幅のベルトの最外端からタイヤ幅方向内側に向かってベルト全幅の何％の領域であるかを示す。
※２：２５℃における２５％モジュラス
※３：破断までの伸び率
【００３４】
【表２】
0006503241.tif 000005
【００３５】
表１、２からわかるとおり、本発明の航空機用空気入りタイヤは、発熱性が改善されており、耐久性が向上していることがわかる。
【符号の説明】
【００３６】
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  ベルト
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  ベルト層
６  周方向溝
７  ベルト補強層
８  ビードコア
９  ビードフィラー
１０  航空機用空気入りタイヤ（タイヤ）
【図１】
0006503241.tif 000007