CN115734884A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供能够将高速操纵稳定性与高速耐久性和低滚动阻力性高度兼顾的充气轮胎。在埋设有包含帘线的加强层的充气轮胎中，作为覆盖加强层所包含的帘线的覆盖橡胶，使用如下的橡胶组合物：相对于包含70质量％～100质量％的天然橡胶的橡胶成分100质量份，配合30质量份～60质量份的氮吸附比表面积N2SA为100m2/g以上的碳黑，任意地配合0质量份以上且10质量份以下的芳香油，100℃下的断裂强度TB〔单位：MPa〕和100℃下的100％伸长时的应力M100〔单位：MPa〕满足TB2/M100≥50.0的关系。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及具备包含帘线的加强层的充气轮胎。
背景技术
近年，针对轮胎的要求性能提高，例如，要求除了高速行驶时的操纵稳定性、低滚动阻力性能之外，还高度兼顾高速耐久性。因此，关于构成轮胎的各部位的橡胶(橡胶组合物)，研究了实现高硬度化、低发热化并兼顾上述各种各样的轮胎性能。
作为实现这样的高硬度化、低发热化的部位，以往，研究了橡胶的使用量多的部位(胎面部、胎侧部、胎圈部等)。并且，为了进一步的轮胎性能提高，关于在橡胶的使用量少的部位、例如、在包含帘线的加强层(胎体层、带束层、带束加强层等)中覆盖帘线的覆盖橡胶，也研究了前述的高硬度化、低发热化(例如，参照专利文献1)。在这样的覆盖橡胶中，除了高硬度化、低发热化以外，也要求针对帘线的优异的粘接性，因此存在进一步的改善的余地。并且，也要求平衡良好地兼顾这些性能并发挥优异的高速操纵稳定性、低滚动阻力性、高速耐久性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2017-031381号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够将高速操纵稳定性与高速耐久性和低滚动阻力性高度兼顾的充气轮胎。
用于解决课题的手段
用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部、配置于所述胎面部的两侧的一对胎侧部、及配置于这些胎侧部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，在从所述胎面部、所述胎侧部、及所述胎圈部中选择的至少1个部位埋设有包含帘线的加强层，其特征在于，覆盖所述加强层所包含的所述帘线的覆盖橡胶由如下的橡胶组合物构成：相对于包含70质量％～100质量％的天然橡胶的橡胶成分100质量份，配合30质量份～60质量份的氮吸附比表面积N2SA为100m2/g以上的碳黑，任意地配合0质量份以上且10质量份以下的芳香油，100℃下的断裂强度TB〔单位：MPa〕和100℃下的100％伸长时的应力M100〔单位：MPa〕满足TB2/M100≥50.0的关系。
发明效果
在本发明中，覆盖橡胶用由上述的配合构成的橡胶组合物构成，因此能够分别提高高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性。特别是，在橡胶成分中包含较多的天然橡胶，将氮吸附比表面积N2SA大且加强性优异的碳黑以适度的量配合，并且，将芳香油的配合量抑制得低，因此，能够高度兼顾这些性能。而且，构成覆盖橡胶的橡胶组合物满足上述的物性关系，因此能够发挥优异的高速耐久性。通过它们的协作，能够将高速操纵稳定性与高速耐久性和低滚动阻力性高度兼顾。
此外，在本发明中，“氮吸附比表面积N2SA”是依据JIS 6217-2而测定的值。“100℃下的断裂强度TB”是依据JIS K6251而在温度100℃的条件下测定的值〔单位：MPa〕。“100℃下的100％伸长时的拉伸应力M100”是依据JIS K6251并使用3号型哑铃试验片，在拉伸速度500mm/分钟、温度100℃的条件下测定的值。
在本发明中，优选的是，帘线由有机纤维构成。由此，帘线与覆盖橡胶的粘接性良好，有利于提高高速耐久性。
在本发明中，优选的是，帘线每1根的公量纤度D〔单位：dtex/根〕和与帘线的延长方向正交的方向上每50mm的帘线的植入根数E〔单位：根/50mm〕之积A＝D×E为1.0×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm。通过使用这样的帘线，能够期待由帘线的特性实现的高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性的改善效果，因此，有利于平衡良好地提高这些性能。
在本发明中，优选的是，帘线的1.5cN/dtex负荷时的伸长率为5.0％～8.0％，断裂伸长率为20％以上。通过使用这样的帘线，能够期待由帘线的特性实现的进一步的高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性的改善效果，因此，有利于平衡良好地提高这些性能。此外，“断裂伸长率”及“1.5cN/dtex负荷时的伸长率”均是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”并在夹持间隔250mm、拉伸速度300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验而测定的试料帘线的伸长率(％)，“断裂伸长率”是在帘线断裂时测定的值，“1.5cN/dtex负荷时的伸长率”是在1.5cN/dtex负荷时测定的值。
在本发明中，优选的是，上述的加强层是胎体层。通过在轮胎构成构件中形成轮胎骨架的胎体层中采用上述的覆盖橡胶，能够更有效地发挥上述的覆盖橡胶的效果，有利于平衡良好地提高高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性。
附图说明
图1是示出由本发明的实施方式构成的充气轮胎的子午线剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的构成详细地进行说明。
如图1所示，本发明的充气轮胎具备胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对胎侧部2、及配置于胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在图1中，附图标记CL表示轮胎赤道。图1是子午线剖视图所以未描绘，但胎面部1、胎侧部2、胎圈部3分别在轮胎周向上延伸而呈环状，由此构成充气轮胎的环形状的基本构造。以下，使用了图1的说明基本上是基于图示的子午线截面形状，但各轮胎构成构件均在轮胎周向上延伸而呈环状。
在左右一对的胎圈部3之间架设有包含在轮胎径向上延伸的多根加强帘线(以下，称为胎体帘线)的胎体层4。在各胎圈部埋设有胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有截面大致三角形状的胎圈填胶6。胎体层4绕胎圈芯5从轮胎宽度方向内侧向外侧折回。由此，胎圈芯5及胎圈填胶6由胎体层4的主体部(从胎面部1经由各胎侧部2到各胎圈部3为止的部分)和折回部(在各胎圈部3绕胎圈芯5折回而朝向各胎侧部2侧延伸的部分)包入。
另一方面，在胎面部1的胎体层4的外周侧埋设有多层(在图示的例子中为2层)带束层7。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多根加强帘线(以下，称为带束帘线)，且以在层间带束帘线互相交叉的方式配置。在这些带束层7中，带束帘线的相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定为10°～40°的范围。作为带束帘线，优选使用例如钢帘线。
而且，在带束层7的外周侧，以高速耐久性的提高为目的，设置有带束加强层8。带束加强层8包括在轮胎周向上取向的加强帘线(以下，称为覆盖帘线)。在带束加强层8中，覆盖帘线相对于轮胎周向的角度例如设定为0°～5°。作为带束加强层8，能够将覆盖带束层7的宽度方向的整个区域的全覆盖层8a、局部地覆盖带束层7的轮胎宽度方向的两端部的一对边缘覆盖层8b分别单独地、或将它们组合而设置(在图示的例子中，设置有全覆盖层8a及边缘覆盖层8b这双方)。带束加强层8例如能够将至少1根覆盖帘线拉齐并用覆盖橡胶覆盖而得的带材在轮胎周向上呈螺旋状卷绕而构成。
本发明是在如上述的胎体层4、带束层7、带束加强层8那样包含帘线(胎体帘线、带束帘线、覆盖帘线)的加强层中、与覆盖帘线的橡胶(覆盖橡胶)有关的发明。因此，除了与后述的帘线和覆盖橡胶有关的特征以外，轮胎的基本构造不限定于上述的构造。此外，在以下的说明中，存在将包含帘线的加强层总称为“帘线加强层”的情况。在上述的轮胎中，相当于帘线加强层的是胎体层4、带束层7、带束加强层8，但在除它们以外设置有相当于帘线加强层的层(其他的帘线加强层)的轮胎的情况下，关于其他的帘线加强层也能够应用后述的构成。
本发明在帘线加强层中，优选应用于帘线由有机纤维构成的层。换言之，应用本发明的帘线优选是将有机纤维的丝束捻合而得的有机纤维帘线。即，后述的覆盖橡胶相对于有机纤维帘线示出特别优异的粘接性，因此，通过应用于由有机纤维构成的帘线加强层而能够有效地提高高速耐久性。在图示的例子中，如上所述，胎体层4和带束加强层8的帘线由有机纤维构成，因此，优选对这些层应用本发明。其中，能够适合用于胎体层4。
在帘线由有机纤维构成的情况下，在帘线加强层中，帘线每1根的公量纤度D〔单位：dtex/根〕和与帘线的延长方向正交的方向上每50mm的帘线的植入根数E〔单位：根/50mm〕之积A＝D×E优选为1.0×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm。特别是，在帘线加强层是胎体层4的情况下，上述的积A更优选为1.8×105dtex/50mm～2.7×105dtex/50mm。另外，在帘线加强层是带束加强层8的情况下，上述的积A更优选是1.2×105dtex/50mm～2.2×105dtex/50mm。通过这样的设定，能够更有效地发挥由帘线的特性实现的高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性的改善效果，因此，有利于平衡良好地提高这些性能。若上述的积A低于1.0×105dtex/50mm，则帘线加强层的硬度无法充分获得，无法获得所希望的效果。例如，在帘线加强层是胎体层4的情况下，高速操纵稳定性下降。若上述的积A超过3.0×105dtex/50mm，则帘线加强层的硬度变得过剩，无法获得所希望的效果。例如，在帘线加强层是胎体层4的情况下，高速耐久性下降。
在帘线由有机纤维构成的情况下，帘线的断裂伸长率优选为20％以上，更优选为24％～28％。通过这样设定断裂伸长率的范围，能够兼顾高速操纵稳定性和高速耐久性。特别是，在帘线加强层是胎体层4的情况下，也能够提高耐冲击爆破性。即，耐冲击爆破性能够通过例如柱塞能量试验(对胎面中央部压靠预定的大小的柱塞而测定轮胎破坏时的破坏能量的试验)进行判定，但通过使用具有上述的断裂伸长率的帘线，能够容许试验时(被柱塞按压了时)的变形，能够在柱塞能量试验中获得良好的结果。也就是说，若应用于轮胎行驶时来考虑，则能够提高胎面部1的相对于突起输入的破坏耐久性(相当于上述的破坏能量)，能够提高充气轮胎的耐冲击爆破性。
在帘线由有机纤维构成的情况下，帘线的1.5cN/dtex负荷时的伸长率优选为5.0％～8.0％，更优选为6.0％～7.0％。通过这样设定帘线的物性，使用该帘线的帘线加强层的刚性适度变低，因此能够使得操纵稳定性良好。例如，在帘线加强层是胎体层4的情况下，胎面部1(特别是与带束层7重叠的区域)中的刚性适度变低，因此，能够充分确保接地面积，能够使得操纵稳定性良好。若帘线的1.5cN/dtex负荷时的伸长率低于5.0％，则帘线加强层的刚性变高，无法充分获得所希望的效果。例如，在帘线加强层是胎体层4的情况下，接地区域正下方的胎体层4的卷起端部的压缩应变增大，有可能招致帘线的断裂(即，有可能损害耐久性)。若帘线的1.5cN/dtex负荷时的伸长率超过8.5％，则无法充分确保帘线加强层的刚性，无法充分获得所希望的效果。例如，在帘线加强层是胎体层4的情况下，无法充分获得确保上述的接地面积的效果，改善操纵稳定性的效果有限。
而且，在帘线由有机纤维构成的情况下，帘线的热收缩率优选为0.5％～2.5％，更优选为1.0％～2.0。此外，“热收缩率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在试料长度500mm、加热条件150℃×30分钟的条件下加热时测定的试料帘线的干热收缩率(％)。通过使用具有这样的热收缩率的帘线，能够抑制在硫化时在有机纤维帘线产生扭折(扭转、折断、皱褶、走形等)而耐久性下降的情况和均匀性的下降。此时，若帘线的热收缩率低于0.5％，则在硫化时容易产生扭折，难以良好地维持耐久性。若帘线的热收缩率超过2.5％，则有可能均匀性恶化。
而且，在帘线由有机纤维构成的情况下，由下述式(1)表示的帘线的捻系数K优选为2000～2500，更优选为2100～2400。此外，该捻系数K是浸渍处理后的帘线的数值。通过使用具有这样的捻系数K的帘线，能够使得帘线疲劳性良好而确保优异的耐久性。此时，若帘线的捻系数K低于2000，则帘线疲劳性下降，难以确保耐久性。若帘线的捻系数K超过2500，则帘线的生产率恶化。
K＝T×D1/2…(1)
(式中，T为帘线的复捻捻数[次/10cm]，D为帘线的总纤度[dtex]。)
构成上述的有机纤维帘线的有机纤维的种类没有特别纤度，能够使用例如聚酯纤维、尼龙纤维、芳香族聚酰胺纤维(芳族聚酰胺纤维)等，其中可以优选使用聚酯纤维。另外，作为聚酯纤维，能够例示聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN纤维)、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯纤维(PBN)，可以优选使用PET纤维。在使用任一纤维的情况下，通过各纤维的物性，均有利于平衡良好地高度兼顾高速耐久性和操纵稳定性。特别是，在PET纤维的情况下，由于PET纤维廉价，因此能够实现充气轮胎的低成本化。另外，也能够提高制造帘线时的作业性。
如前所述，构成帘线加强层的帘线由覆盖橡胶覆盖。在本发明中，在构成覆盖橡胶的橡胶组合物(以下，称为本发明的橡胶组合物)中，橡胶成分必定包含天然橡胶。特别是，关于天然橡胶，在橡胶成分中，包含70质量％～100质量％，优选包含75质量％～90质量％。通过这样包含足够量的天然橡胶，能够获得所希望的橡胶物性。特别是，通过将足够量的天然橡胶与后述的特定的碳黑组合，能够提高帘线-橡胶间的耐剥离力，能够提高轮胎的耐久性。若天然橡胶的配合量偏离上述的范围，则无法充分获得本发明的所希望的效果。
在本发明的橡胶组合物中，作为橡胶成分，也能够配合天然橡胶以外的合成橡胶(以下，称为其他的橡胶)，例如二烯系橡胶。作为其他的橡胶，能够对聚丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等的轮胎用橡胶组合物使用一般使用的橡胶。其中，能够优选使用苯乙烯-丁二烯橡胶。这些其他的二烯系橡胶的橡胶成分中的配合量〔质量％〕是上述的天然橡胶的剩余量，因此为30质量％～0质量％，优选为25质量％～10质量％。这些其他的二烯系橡胶能够作为单独或任意的共混物而使用。
在本发明的橡胶组合物中，相对于上述的橡胶成分100质量份，碳黑配合30质量份～60质量份，优选配合35质量份～55质量份。另外，在本发明中使用的碳黑的氮吸附比表面积N2SA为100m2/g以上、优选为100m2/g～130m2/g。这样，通过适度配合氮吸附比表面积N2SA大且加强性优异的碳黑，能够提高硬度、耐磨耗性。若碳黑的配合量低于30质量份，则无法充分确保橡胶组合物的机械特性，有可能基本的轮胎性能(例如，硬度、耐磨耗性)下降。若碳黑的配合量超过60质量份，则发热性恶化，难以充分确保低滚动阻力性。若氮吸附比表面积N2SA低于100m2/g，则无法充分获得由碳黑实现的加强效果，难以确保所希望的轮胎性能。
本发明的橡胶组合物能够配合碳黑以外的其他无机填充剂。作为其他的无机填充剂，能够例示例如二氧化硅、粘土、滑石、碳酸钙、云母、氢氧化铝等。
在本发明的橡胶组合物中，能够任意地配合芳香油。在配合芳香油的情况下，使其配合量相对于上述的橡胶成分100质量份为10质量份以下，优选为0.0质量份～5.0质量份。换言之，在本发明的橡胶组合物中，芳香油的配合量限制为10质量份以下。通过这样使芳香油的配合量少、或者不配合芳香油，能够良好地维持在配合了上述的高加强性的碳黑的情况下有可能恶化的发热性，能够使得橡胶的硬度与发热性的平衡良好。若芳香油的配合量超过10质量份，则难以平衡良好地兼顾橡胶的硬度和发热性。
在本发明的橡胶组合物中，能够添加上述以外的其他的配合剂。作为其他的配合剂，能够例示硫化或交联剂、硫化促进剂、防老化剂、液状聚合物、热固化性树脂、热塑性树脂等、一般用于轮胎用橡胶组合物的各种配合剂。这些配合剂的配合量只要不违反本发明的目的，能够使用以往的一般的配合量。而且，作为混炼机，能够使用通常的橡胶用混炼机械、例如班伯里混合机、捏合机、滚筒等。
本发明的橡胶组合物通过是上述的配合，能够分别提高高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性。特别是，如上述那样，在橡胶成分中包含较多天然橡胶，以适度的量配合氮吸附比表面积N2SA大且加强性优异的碳黑，并且，将芳香油的配合量抑制得低，因此能够高度兼顾这些性能。因此，在与覆盖前述的帘线的覆盖橡胶组合而使用时，能够有效地发挥这些性能。
本发明的橡胶组合物除了是上述的配合以外，100℃下的断裂强度TB〔单位：MPa〕和100℃下的100％伸长时的应力M100〔单位：MPa〕满足TB2/M100≥50.0的关系、优选为75≤TB2/M100≤125的关系。本发明的橡胶组合物由于具有这样的物性，因此能够发挥更加优异的高速耐久性。若TB2/M100偏离上述的范围，则断裂强度TB和100％伸长时的应力M100的平衡变差，因此无法充分获得提高高速耐久性的效果。
在本发明的橡胶组合物中，如果TB2/M100满足上述的范围，则断裂强度TB及100％伸长时的应力M100的各自的范围没有特别限定，100℃下的断裂强度TB例如能够设定为13.5MPa～17.5MPa，100℃下的100％伸长时的应力M100例如能够设定为1.0MPa～3.5MPa。此外，这些断裂强度TB及100％伸长时的应力M100不是仅由上述的配合决定，而是例如也能够根据混炼条件、混炼方法而调整的物性。
以下，利用实施例进一步说明本发明，但本发明的范围不限定于这些实施例。
实施例
制作了轮胎尺寸为195/65R15、具有图1所示的基本构造、将覆盖构成胎体层的帘线的覆盖橡胶的配合和物性(根据100℃下的断裂强度TB和100℃下的100％伸长时的拉伸应力M100算出的TB2/M100)如表1那样设定、并且关于构成胎体层的帘线而将构成帘线的有机纤维的种类、根据帘线每1根的公量纤度D〔单位：dtex/根〕和与帘线的延长方向正交的方向上每50mm的植入根数E〔单位：根/50mm〕算出的积A(＝D×E)如表1那样设定的比较例1～4、实施例1～8的充气轮胎。
在表1中，“100℃下的断裂强度TB”是依据JIS K6251并在温度100℃的条件下测定的。“100℃下的100％伸长时的拉伸应力M100”是依据JIS K6251、使用3号型哑铃试验片并在拉伸速度500mm/分钟、温度100℃的条件下测定的。
关于这些试验轮胎，通过下述的评价方法，评价高速操纵稳定性、高速耐久性、低滚动阻力性，将其结果一并示于表1。另外，关于覆盖橡胶，在用于轮胎之前的橡胶的状态下，通过下述的方法，评价硬度及60℃下的tanδ(以下，称为tanδ(60℃))，将其结果也一并示于表1。
覆盖橡胶的硬度
关于用于各试验轮胎的覆盖橡胶，依据JIS K6253所规定的硬度计硬度试验，在温度20℃的条件下使用A型的硬度计测定了橡胶的硬度。评价结果用将比较例1的测定值设为100的指数示出。该指数值越大，则意味着硬度越大。
覆盖橡胶的tanδ(60℃)
关于用于各试验轮胎的覆盖橡胶，使用东洋精机制作所制的粘弹性光谱仪，在温度60℃、频率20Hz、初始应变10％、动应变±2％的条件下测定了60℃下的tanδ。评价结果使用测定值的倒数并用将比较例1的值设为100的指数示出。该指数值越大，则tanδ(60℃)越小，意味着越低发热。
高速操纵稳定性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为15×6J的车轮，将空气压设为210kPa并安装于排气量为1500cc的试验车辆，在2人乘车的状态下在由干燥路面构成的测试路线上在速度为100km/h的条件下，进行了测试驾驶员的高速操纵稳定性的感官评价。评价结果用将比较例1设为100的指数示出。该指数值越大，则意味着高速操纵稳定性越优异。
高速耐久性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为15×6J的车轮，将空气压设为260kPa，安装于转鼓试验机(转鼓直径为1707mm)，将周边温度控制成38±3℃，从速度120km/h起每30分钟加速10km/h，计测了直到轮胎发生故障为止的行驶距离。评价结果用将比较例1的测定值设为100的指数示出。该指数值越大，则到轮胎发生故障为止的行驶距离越大，意味着高速耐久性越优异。
低滚动阻力性
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为15×6J的车轮，将空气压设为210kPa，安装于依据JIS D4230的室内转鼓试验机(转鼓直径为1707mm)，测定了试验载荷为4.82kN、速度为80km/时的阻力(滚动阻力)。评价结果使用测定值的倒数并作为将比较例1的值设为100的指数而示于表1。该指数越大则滚动阻力越小，意味着低滚动阻力性越优异。
[表1]
Figure BDA0004012126110000111
在表1中使用的原材料的种类如下述所示。
■NR：天然橡胶、PT.NUSIRA公司制SIR20
■SBR：苯乙烯丁二烯橡胶、日本泽恩公司制(日文：日本ゼオン社製)NIPOL1502
■CB1：碳黑、日鉄カーボン社製ニテᄆン#GN(氮吸附比表面积N2SA：30m2/g)
■CB2：碳黑、日鉄カーボン社製ニテロン#300IH(氮吸附比表面积N2SA：120m2/g)
■芳香油：出光興産社製ダイアナプᄆセスNH-60
■氧化锌：正同化学工业公司制氧化锌3种
■硬脂酸：NOF CORPORATION公司制硬脂酸YR
■硫：细井化学工业公司制油处理硫
■硫化促进剂：FLEXSYS公司制SANTOCURE CBS
从表1可知，实施例1～8的轮胎与比较例1对比，提高了高速操纵稳定性、高速耐久性、及低滚动阻力性，平衡良好地兼顾了这些性能。另外，关于覆盖橡胶自身的物性，与比较例1对比，也提高了硬度及tanδ(60℃)。另一方面，比较例2由于碳黑的氮吸附比表面积N2SA小，因此无法充分获得覆盖橡胶的硬度，高速操纵稳定性下降。比较例3由于芳香油的配合量多，因此，无法充分获得覆盖橡胶的硬度和tanδ(60℃)，高速操纵稳定性和低滚动阻力性下降。比较例4虽然覆盖橡胶的配合适当，但由于TB2/M100小，因此高速耐久性下降。
附图标记说明
1 胎面部
2 胎侧部
3 胎圈部
4 胎体层
5 胎圈芯
6 胎圈填胶
7 带束层
8 带束加强层
CL 轮胎赤道

Claims (5)

1.一种充气轮胎，具备在轮胎周向上延伸而呈环状的胎面部、配置于所述胎面部的两侧的一对胎侧部、及配置于这些胎侧部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，在从所述胎面部、所述胎侧部、及所述胎圈部中选择的至少1个部位埋设有包含帘线的加强层，其特征在于，
覆盖所述加强层所包含的所述帘线的覆盖橡胶由如下的橡胶组合物构成：相对于包含70质量％～100质量％的天然橡胶的橡胶成分100质量份，配合30质量份～60质量份的氮吸附比表面积N2SA为100m2/g以上的碳黑，任意地配合0质量份以上且10质量份以下的芳香油，100℃下的断裂强度TB和100℃下的100％伸长时的应力M100满足TB2/M100≥50.0的关系，100℃下的断裂强度TB的单位是MPa，100℃下的100％伸长时的应力M100的单位是MPa。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述帘线由有机纤维构成。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，
所述帘线每1根的公量纤度D和与所述帘线的延长方向正交的方向上每50mm的所述帘线的植入根数E之积A＝D×E为1.0×105dtex/50mm～3.0×105dtex/50mm，所述帘线每1根的公量纤度D的单位是dtex/根，与所述帘线的延长方向正交的方向上每50mm的所述帘线的植入根数E的单位是根/50mm。
4.根据权利要求2或3所述的充气轮胎，其特征在于，
所述帘线的1.5cN/dtex负荷时的伸长率为5.0％～8.0％，断裂伸长率为20％以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，
所述加强层是胎体层。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068366B2 (ja) * 1987-04-23 1994-02-02 株式会社ブリヂストン タイヤ用ゴム組成物
US6401780B1 (en) * 1997-10-30 2002-06-11 The Goodyear Tire & Rubber Company Tires having improved high speed properties
JP3652116B2 (ja) * 1998-05-28 2005-05-25 横浜ゴム株式会社 空気入りラジアルタイヤ
JP2001049044A (ja) 1999-08-04 2001-02-20 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴム組成物
JP2006265311A (ja) 2005-03-22 2006-10-05 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2010285547A (ja) 2009-06-11 2010-12-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd ブレーカートッピング又はベーストレッド用ゴム組成物並びに空気入りタイヤ
JP5395882B2 (ja) 2011-12-01 2014-01-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP6215547B2 (ja) 2013-03-22 2017-10-18 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP6297900B2 (ja) 2014-04-18 2018-03-20 横浜ゴム株式会社 タイヤ金属コード被覆用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2017031381A (ja) 2015-08-06 2017-02-09 横浜ゴム株式会社 繊維被覆用ゴム組成物
CA3043163A1 (en) 2016-11-10 2018-05-17 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Stabilizer ply as an impact break deflector in tires
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JP7103318B2 (ja) 2019-08-08 2022-07-20 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
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