(57)【要約】【課題】建設用車両、オフザロード用車両、トラック、バス、農耕用大型車両等の重荷重用タイヤにおけるベルトゴムの隣接部材であるクッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムなどの耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤを提供する。【解決手段】重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材がジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成されることを特徴とする重荷重用タイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材がジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上かつ３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成されることを特徴とする重荷重用タイヤ。
【請求項２】
前記アミン系老化防止剤がｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤であり、フェノール系老化防止剤がポリフェノール系老化防止剤であることを特徴とする請求項１に記載の重荷重用タイヤ。
【請求項３】
前記ゴム成分が天然ゴムとジエン系合成ゴムからなり、その配合比率が質量基準で１００／０〜１０／９０であることを特徴とする請求項１又は２記載の重荷重用タイヤ。
【請求項４】
前記ゴム組成物には、カーボンブラックが配合され、その配合量がゴム成分１００質量部に対して４０〜１００質量部であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の重荷重用タイヤ。
【請求項５】
前記ベルトゴム隣接部材が、クッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムの何れかであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の重荷重用タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設用車両、オフザロード用車両、トラック、バス、農耕用大型車両等の重荷重用タイヤに関し、更に詳しくは、重荷重用タイヤにおけるベルトゴムの隣接部材であるクッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムなどの耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、重荷重用タイヤは、長期間使用中に酸素や走行時の発生熱により劣化されることで、クッション部や軟スティフナー部のゴムが硬化し、破壊特性が低下し耐久性を悪化させる原因となる。
そのため、耐酸化劣化性や耐熱老化性を改良するために、クッション部や軟スティフナー部などに用いられるタイヤ用ゴム組成物には、各種の老化防止剤が配合されている。
その中でも、アミン系老化防止剤は、酸化劣化や耐熱劣化を有効に防止する効果を有している。
【０００３】
しかしながら、アミン系老化防止剤は、隣接部材への影響、特に、プライ接着に悪影響が大きく、多量に配合できないといった問題があり、また、量が少ないと、酸素／熱による硬化及び破壊特性の低下を招くといった課題がある。
【０００４】
一方、アミン系老化防止剤によって奏される耐オゾン性の改良効果を悪化させることなく、アミン系老化防止剤によるゴム表面の変色を抑制して外観性を向上することができる空気入りタイヤ用のゴム組成物として、ジエン系ゴムからなるゴム成分に、アミン系老化防止剤とビスフェノール系化合物とを溶融混合させた混合物を配合してなり、前記ゴム成分１００重量部に対して、前記アミン系老化防止剤を０．５〜８重量部、前記ビスフェノール系化合物を０．５〜８重量部含有するゴム組成物（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１には、トレッドやサイドウォール向けの配合を前提としており、他のケース部材に応用した際の耐老化性能と接着性能との両立することが困難なものであり、本発明とは技術思想が異なるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５９３２６号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、これを解消しようとするものであり、重荷重用タイヤにおけるベルトゴムの隣接部材であるクッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムなどの耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材がジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、特定の老化防止剤を好適に組み合わせると共に、その各配合量を特定の範囲とすることにより、上記目的の重荷重用タイヤが得られることを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明は、次の（１）〜（５）に存する。
（１）  重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材がジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成されることを特徴とする重荷重用タイヤ。
（２）  前記アミン系老化防止剤がｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤であり、フェノール系老化防止剤がポリフェノール系老化防止剤であることを特徴とする上記（１）に記載の重荷重用タイヤ。
（３）  前記ゴム成分が天然ゴムとジエン系合成ゴムからなり、その配合比率が質量基準で１００／０〜１０／９０であることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の重荷重用タイヤ。
（４）  前記ゴム組成物には、カーボンブラックが配合され、その配合量がゴム成分１００質量部に対して４０〜１００質量部であることを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか一つに記載の重荷重用タイヤ。
（５）  前記ベルトゴム隣接部材が、クッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムの何れかであることを特徴とする上記（１）〜（４）の何れか一つに記載の重荷重用タイヤ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、重荷重用タイヤにおけるベルトゴムの隣接部材の耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤが提供される。
請求項２〜４の発明によれば、更に耐久性に優れる重荷重用タイヤが提供される。
請求項５の発明によれば、建設用車両、オフザロード用車両、トラック、バス、農耕用大型車両等に好適な耐久性に優れる重荷重用タイヤが提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の重荷重用タイヤは、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材がジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成されることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に用いられるゴム成分のジエン系ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、合成ジエン系ゴムであるポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ノルボルネンゴム（ＮＯＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等を用いることができ、天然ゴム及び合成ジエン系ゴムは、１種単独でも、２種以上のブレンドとして用いても良い。
好ましくは、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、又は、これらの２種以上のブレンドが好ましい。
また、これらの配合比率は、好ましくは、ポリマー起因のロスを低下させ、走行時の発熱性を低下させる点、耐久性の点から、天然ゴムとジエン系合成ゴムの比率が質量基準で１００／０〜１０／９０であることが望ましく、更に好ましくは、１００／０〜４０／６０であることが望ましい。
【００１３】
本発明では、タイヤ用ゴム組成物に用いられている老化防止剤の中でも、アミン系老化防止剤と、フェノール系老化防止剤とを好適に組み合わせて用いるものである。これは、用いるアミン系老化防止剤が重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材への影響、特に、アミン系老化防止剤の配合量が多いと、老化防止剤から発生するアミンが隣接部材（特にプライコーティングゴム）に移行し、スチールコードとゴムとの接着老化特性に悪影響が大きく、多量に配合できないといった課題、また、量が少ないと、酸素／熱による硬化及び破壊特性の低下を招くといった課題を解決して、重荷重用タイヤにおけるベルトゴムの隣接部材となる各ゴムの耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤを得るためである。
【００１４】
本発明に用いるアミン系老化防止剤としては、例えば、ｐ−フェニレンジアミン系、ジアリルアミン系、アミン・ケトン系などから選ばれる少なくとも１種（各単独、または、これらの２種以上、以下同様）が挙げられる。
具体的には、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、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−（３メタクリロイロキシ−２−ヒドロキシプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１−メチルヘブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、アルキル化ジフェニルアミン、４，４′（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体、６−エトキシト−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体等が挙げられる。
これらのアミン系老化防止剤のうち、老化防止効果の点から、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、Ｎ−フェニル−Ｎ′−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジアリル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ′−ジ−β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ′−（３メタクリロイロキシ−２−ヒドロキシプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−（１−メチルヘブチル）−Ｎ′−フェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどのｐ−フェニレンジアミン系の使用が望ましい。
【００１５】
これらのアミン系老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部以上３質量部未満とすることが必要であり、好ましくは、本発明の更なる効果を発揮せしめる観点から、０．５質量部以上２．５質量部以下が望ましい。
このアミン系老化防止剤の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部未満では、老化防止効果が不十分となり、一方、３質量部以上となると、スチールコードとの接着性が低下し、好ましくない。
【００１６】
本発明に用いるフェノール系老化防止剤としては、例えば、モノフェノール系、ポリフェノール系、ハイドロキノン系などから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
具体的には、スチレン化フェノール、ミックスドブチルオクチルフェノール、２，６−ジ第三ブチル−Ｐ−クレゾール、２，６−ジフェニル−４−オクトキシフェノール、ステアリル−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシベンジル）チオグリコレート、ステアリル−３−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ第三ブチルフェニル）プロピオネート、ジステアリル−３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネート、トリエチレングリコールビス［β−（３−第三ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］、３，９−ビス［１，１−ジメチル−２−［β−（３−第三ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、２，２−メチレンビス（４−メチル−６−第三ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）、２，２′−メチリデンビス（４，６−ジ第三ブチルフェノール）、２，２′−エチリデンビス（４−第二ブチル−６−第三ブチルフェノール）、ビス［３，５−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）ブチリックアシド］グリコールエステル、４，４′−ブチリデンビス（６−第三ブチル−ｍ−クレゾール）、４，４′−チオビス（６−第三ブチル−ｍ−クレゾール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−第三ブチルフェニル）ブタン、ビス［２−第三ブチル−４−メチル−６−（２−ヒドロキシ−３−第三ブチル−５−メチルベンジル）フェニル］テレフタレート、２−第三ブチル−４−メチル−５−（２−ヒドロキシ−３−第三ブチル−５−メチルベンジル）フェニルアクリレート、１，３，５−トリス（２，６−ジメチル−３−ヒドロキシ−４−第三ブチルベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３，６−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、１，３，５−トリス（３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２，４，６−トリメチルベンゼン、１，３，５−トリス［β−（３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシエチル］イソシアヌレート、テトラキス［メチレン−β−（３，５−ジ第三ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン等が挙げられる。
これらのフェノール系老化防止剤のうち、老化防止効果の点から、２，２−メチレンビス（４−メチル−６−第三ブチルフェノール）、２，２′−メチレンビス（４−エチル−６−第三ブチルフェノール）、２，２′−メチリデンビス（４，６−ジ第三ブチルフェノール）、２，２′−エチリデンビス（４−第二ブチル−６−第三ブチルフェノール）、などのポリフェノール系の使用が望ましい。
【００１７】
これらのフェノール系老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部以上５質量部以下とすることが必要であり、好ましくは、本発明の更なる効果を発揮せしめる観点から、１．５質量部以上３．０質量部以下が望ましい。
このフェノール系老化防止剤の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して、０．５質量部未満では、老化防止効果が不十分となり、一方、５質量部超過となると、スチールコードとの接着性が低下し、好ましくない。
【００１８】
本発明では、上記アミン系老化防止剤と、フェノール系老化防止剤の他、老化防止効果向上の点から、二次老化防止剤を用いることができる。
用いることができる二次老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジラウリル−３，３´−チオジプロピオネートなどの硫黄系老化防止剤等が挙げられる。
これらの二次老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．５以上３．０質量部以下が望ましい。
【００１９】
本発明では、上記ゴム成分、アミン系老化防止剤と、フェノール系老化防止剤の他に、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材の各ゴムで通常使用されているカーボンブラックが配合される。
用いることができるカーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、高、中又は低ストラクチャーのＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦ、ＳＲＦグレードのカーボンブラック、特にＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＩＩＳＡＦ、Ｎ３３９、ＨＡＦ、ＦＥＦグレードのカーボンブラックを用いるのが好ましい。窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ、ＪＩＳＫ６２１７−２：２００１に準拠して測定する）が３０〜２５０ｍ2／ｇであることが好ましい。このカーボンブラックは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのカーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、５質量部以上〜４０質量部以下が望ましい。
カーボンブラックの配合量を５質量部以上とすることにより、カーボン補強効果を発現し、一方、４０質量部以下とすることにより、ゴム部材として必要な破断時伸びを発現することができる。
【００２０】
本発明では、上記各成分の他、硫黄などの加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、酸化亜鉛（亜鉛華）、ステアリン酸、軟化剤、及びオゾン劣化防止剤等の各種ゴム用配合剤を含むことができる。
用いることができる加硫促進剤として、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）及びＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系加硫促進剤；ＴＴ（テトラメチルチウラムスルフィド）等のチウラム系加硫促進剤；並びにＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができる。
【００２１】
本発明の重荷重用タイヤは、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材が上記ゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成されるものである。ベルトゴムの隣接部材としては、クッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムが挙げられる。
【００２２】
本発明の重荷重用タイヤは、上記ゴム組成物を用い、通常の成型機及び加硫機により製造することができる。例えば、上記のようにして得られたゴム組成物を、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等でシート状に加工し、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材となるクッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムとして構成し、これらを配置して本発明の重荷重用タイヤを構成する。これらのクッションゴム、スティフナーゴム及びガムチェーファーゴムは、通常の重荷重用タイヤにおける、形状、配置を採用することができる。
【００２３】
このように構成される本発明の重荷重用タイヤでは、重荷重用タイヤのベルトゴムの隣接部材において、該ベルトゴム隣接部材であるクッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムをジエン系ゴムからなるゴム成分１００質量部に対して、アミン系老化防止剤を０．５質量部以上３質量部未満、フェノール系老化防止剤を０．５質量部以上５質量部以下配合したゴム組成物から構成することにより、従来よりもアミン系老化防止剤の配合量を抑制することで、酸素／熱による硬化及び破壊特性の低下を招くことなく、隣接部材への影響を最小化して、クッションゴム、スティフナーゴム、ガムチェーファーゴムの各耐老化特性と各接着性を高度に両立することができるため、耐久性に優れる重荷重用タイヤが得られるものとなる。
【実施例】
【００２４】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１〜８及び比較例１〜７）
下記表１に示す配合処方により、常法により、重荷重用タイヤのクッションゴム用ゴム組成物を調製した。
得られた各ゴム組成物を１４５℃で３０分間加硫して所定形状の加硫ゴム片を作製し、得られた加硫ゴム片を用いて、下記各評価方法でオリジナルと老化後のゴム物性〔５０％モジュラス、ＴＢ（引張強さ）〕及び発熱性を評価した。
【００２６】
また、得られたゴム組成物でクッションゴムを形成し、該クッションゴム層を備えた、サイズ１８．００Ｒ２５の重荷重用の空気入りラジルタイヤを常法により試作した。
得られた各試作タイヤについて、下記評価方法で接着耐久性について評価した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２７】
オリジナルと熱老化後のゴム物性〔５０％モジュラス、ＴＢ（引張強さ）〕の評価方法
上記のように加硫して作製したゴム片をギヤーオーブンにて１００℃で４８時間老化した後、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１：２０１０に準拠した引っ張り試験（ダンベル３号）を実施し、比較例１を１００として指数表示した。オリジナルの引張物性等についても同様に評価した。数値が高い程、オリジナルと熱老化後の各ゴム物性が良好であることを示す。
【００２８】
（発熱性の評価方法）
各ゴム組成物について、上島製作所社製のスペクトロメーター（動的粘弾性測定試験機）を用いて、周波数５２Ｈｚ、初期歪率２％、動歪率１％で、６０℃におけるｔａｎδの値を測定し、比較例１を１００として指数表示した。数値が低い程、発熱性が良好であることを示す。
【００２９】
（接着耐久性の評価方法）
得られた各試作タイヤを時速２０ｋｍ／ｈで、ステップロード（荷重：ＴＲＡ規格１００％、１０ｔｏｎ、内圧８００ｋＰａ、７２時間毎に荷重２０％アップ）で、３２０時間走行後停止し、ショルダー部最大ゲージ部中心に１０ｃｍの領域のカーカスコードゴム被覆率を初期（製造直後）と比較して求めた。比較例１を１００として指数表示した。数値が低い程、接着耐久性に優れていることを示す。
【００３０】
【表１】
2013216754.tif 000002
【００３１】
上記表１中の＊１〜＊７は、下記のとおりである。
＊１：ＲＳＳ＃３
＊２：宇部興産社製、商品名「ＵＢＥＰＯＬ−１５０Ｌ」
＊３：旭カーボン社製、商品名「＃７０」、ＨＡＦ
＊４：Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業製、商品名「ノクセラーＮＳ」
＊５：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、大内新興化学工業社製、商品名「ノクラック６Ｃ」
＊６：２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、大内新興化学工業社製、商品名「ＮＳ−６」
＊７：２−メルカプトベンズイミダゾール、大内新興化学工業社製、商品名「ノクラックＭＢ
【００３２】
上記表１の結果から明らかなように、実施例１〜８は、比較例１〜７の対比すべきゴム片、タイヤと比較して、オリジナル、熱老化後のゴム物性、発熱性、及び接着耐久性に優れることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の重荷重用タイヤは、ベルトゴムの隣接部材の耐老化特性と接着性を高度に両立して耐久性に優れる重荷重用タイヤを得ることができるので、建設用車両、オフザロード用車両、トラック、バス、農耕用大型車両等の重荷重用タイヤとして好適に用いられる。