JP2002363347A

JP2002363347A - 高荷重用タイヤ

Info

Publication number: JP2002363347A
Application number: JP2002085654A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kusano; 智弘草野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP4092121B2

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の発熱特性及び長期に亘って良好なトレ
ッド外観を有する高荷重用タイヤの提供。【解決手段】トレッド部及び該トレッド部のタイヤラ
ジアル方向内側に配置されたトレッドベース部を有する
高荷重用ラジアルタイヤは、トレッド部及び／又はトレ
ッドベース部がゴム組成物を有してなり、該ゴム組成物
が（ａ）ジエン系ゴム成分；（ｂ）カーボンブラック；
（ｃ）シリカ；及び（ｄ）有機繊維を配合してなり、
（ｂ）〜（ｄ）の各成分が所定の特性を有することによ
り、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱山などの悪路、
極悪路条件で用いられるタイヤ、特に該タイヤのトレッ
ド及び／又はベーストレッドのゴム組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉱山などの悪路条件で用いられるタイヤ
の問題点として、トレッドに関する種々の性能の著しい
低下、例えばトレッドの外観が著しく悪化することが挙
げられる。特に、悪路条件で用いていると、トレッド部
にカットが発生し、いわゆるチャンクアウトのため、タ
イヤ耐用期間内であっても該タイヤを処分するケースが
散見される。したがって、悪路条件下で用いるタイヤに
とってトレッド部の耐カット性を向上させることは、タ
イヤのライフを向上させることになり、非常に有用であ
る。

【０００３】従来より、このような問題を解決するため
に、ゴム弾性率を向上させる手法、伸びを改良する手法
等が採られている。具体的には、ゴム弾性率、特に１０
０％モジュラス領域の弾性率を向上させるために、カー
ボンブラック及び／又はシリカを高充填する手法が採ら
れている。この手法により、ゴムの網目構造を強化する
狙いであったが、発熱性が極端に悪化し却ってチッピン
グが発生することや、ひいてはトレッド外観の悪化を促
進するなど、の異なる問題点が生じ、所望の効果が得ら
れなかった。また、伸びを改良するために、樹脂を配合
する手法が採られていたが、所望の効果は得られなかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、従来の手法では解決できなかった問題点を解決する
ことにある。具体的には、本発明の目的は、所望の発熱
特性及び長期に亘って良好なトレッド外観を有する重荷
重用タイヤを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討の結
果、微粒径シリカ及び所定形状の有機短繊維を用いるこ
とにより、弾性率の向上及び耐カット性の向上を図るこ
とができ、ひいては長期に亘りトレッド外観を良化でき
ることを見出した。即ち、以下の発明を見出した。

【０００６】＜１＞トレッド部及び該トレッド部のタ
イヤラジアル方向内側に配置されたトレッドベース部を
有する高荷重用タイヤであって、トレッド部及び／又は
トレッドベース部がゴム組成物を有してなり、該ゴム組
成物が（ａ）ジエン系ゴムを含むゴム成分；（ｂ）カー
ボンブラック；（ｃ）シリカ；及び（ｄ）有機繊維を配
合してなり、（ｂ）カーボンブラックはＮ_２ＳＡが６０
〜１６０ｍ^２／ｇであり、ＤＢＰが８０〜１３０ｍｌ／
１００ｇであり且つ該カーボンブラックの量がゴム成分
１００重量部に対して３０〜６０重量部であり、（ｃ）
シリカはＮ_２ＳＡが２１０〜２６０ｍ^２／ｇであり、Ｄ
ＢＰが２００〜２６０ｍｌ／１００ｇであり且つ該シリ
カの量がゴム成分１００重量部に対して５〜３０重量部
であり、（ｄ）有機繊維は平均径が０．０５〜５０μｍ
であり平均長さが１０〜３０００μｍであり且つ該有機
繊維の量がゴム成分１００重量部に対して０．５〜２０
重量部である高荷重用タイヤ。

【０００７】＜２＞上記＜１＞において、（ｄ）有機
繊維が脂肪族ポリアミド系、芳香族ポリアミド系、ポリ
エステル系、ポリオレフィン系及びセルロース系からな
る群から選ばれる少なくとも１種であるのがよい。＜３＞上記＜１＞又は＜２＞において、（ｄ）有機繊
維の長さ方向をタイヤ周方向に配向配置するのがよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の重荷重用タイヤは、トレ
ッド部及び該トレッド部のタイヤラジアル方向内側に配
置されたベーストレッド部を備える。

【０００９】なお、本発明のタイヤは、例えば、その内
部に空気が満たされた空気入りタイヤに限定されるもの
ではなく、その内部に種々のガスを満たしたタイヤとす
ることができ、例えばガスとして窒素のみを満たしたタ
イヤであっても、ガスとして空気に種々の混合比となる
ように窒素を入れたものを用いるタイヤであってもよ
い。

【００１０】トレッド部及び／又はトレッドベース部が
次のゴム組成物を有してなる。即ち、ゴム組成物は、
（ａ）ジエン系ゴムを含むゴム成分；（ｂ）カーボンブ
ラック；（ｃ）シリカ；及び（ｄ）有機繊維を配合して
なる。以下、ゴム組成物に含まれる成分について説明す
る。

【００１１】まず、（ａ）ゴム成分について説明する。
ゴム成分は、ジエン系ゴムを含む。即ち、ジエンを含む
ものであれば特に制限がなく、例えば天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン
ゴム（ＳＢＲ）、及び合成イソプレンゴム（ＩＲ）など
から選ばれる少なくとも１種のジエン系ゴムを用いるこ
とができる。

【００１２】ゴム組成物は、（ｂ）カーボンブラックを
配合してなる。（ｂ）カーボンブラックは、所望の発熱
性及び耐摩耗性をもたらすために、次のような特性を有
するのがよい。即ち、そのＮ_２ＳＡは、６０〜１６０ｍ
^２／ｇ、好ましくは７０〜１５０ｍ^２／ｇ、より好まし
くは７０〜１４０ｍ^２／ｇであるのがよい。また、ＤＢ
Ｐ吸着量（n-Dibutyl Phthalate Absorption Number、
明細書中「ＤＢＰ」と略記する）は、８０〜１３０ｍｌ
／１００ｇ、好ましくは８５〜１２０ｍｌ／１００ｇで
あるのがよい。

【００１３】（ｂ）カーボンブラックの量は、ゴム成分
１００重量部に対して３０〜６０重量部、好ましくは３
５〜５０重量部、より好ましくは３５〜４５重量部であ
るのがよい。

【００１４】ゴム組成物は、（ｃ）シリカを配合してな
る。（ｃ）シリカは、所望の発熱性及び耐摩耗性をもた
らすために、次のような特性を有するのがよい。即ち、
そのＮ_２ＳＡが２１０〜２６０ｍ^２／ｇ、好ましくは２
１０〜２４０ｍ^２／ｇであるのがよい。また、ＤＢＰ
は、２００〜２６０ｍｌ／１００ｇ、好ましくは２２０
〜２４０ｍｌ／１００ｇであるのがよい。

【００１５】シリカの量は、ゴム成分１００重量部に対
して５〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部であ
るのがよい。

【００１６】ゴム組成物は、（ｄ）有機繊維を配合して
なる。（ｄ）有機繊維は、脂肪族ポリアミド系、芳香族
ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系及び
セルロース系からなる群から選ばれる少なくとも１種で
あるのがよく、特に脂肪族又は芳香族ポリアミド系であ
るのが好ましい。

【００１７】（ｄ）有機繊維は、その寸法が次のような
特性を有するのがよい。即ち、有機繊維の平均径が０．
０５〜５０μｍ、好ましくは０．０５〜２０μｍ、より
好ましくは０．０５〜１０μｍであり、その平均長さが
１０〜３０００μｍ、好ましくは１００〜２０００μｍ
であるのがよい。

【００１８】また、（ｄ）有機繊維の量は、ゴム成分１
００重量部に対して０．５〜２０重量部、好ましくは１
〜１５重量部、より好ましくは２〜１０重量部であるの
がよい。

【００１９】（ｄ）有機繊維の配向方向は、特に制限さ
れず、その用途や目的に合わせて適宜選択することがで
きる。例えば、（ｄ）有機繊維の長さ方向を、タイヤ周
方向、ラジアル方向、周方向から傾斜した方向などに配
置することができる。その配向方法及び配置手段につい
て以下に説明する。

【００２０】例を簡潔にするため、ここではトレッド部
が本発明のゴム組成物を有する場合であり、有機繊維を
タイヤ周方向に配向配置する場合について説明する。所
定の熱入れロールに（ｄ）有機繊維を含む上記成分を入
れ、十分に熱入れされた未加硫ゴム組成物をカレンダロ
ールに供給し、所定のゴムシート巾及び厚さでセンター
ラインにてカレンダロール方向に送り出して有機繊維の
長さ方向をロール方向に配向させたシート状加硫ゴム組
成物を得る。

【００２１】配向した有機繊維が含まれるシート状ゴム
組成物（以下、「第１のシート」と言う場合がある）
を、該配向方向をタイヤ周方向に合わせて、トレッドベ
ース部上に配置する。このようにすることにより、有機
繊維をタイヤ周方向に配置させることができる。

【００２２】同様にして、有機繊維の長さ方向をタイヤ
ラジアル方向に配置させることができる。この場合、有
機繊維の長さ方向がタイヤラジアル方向とする第２のシ
ートを準備するのがよい。有機繊維の長さ方向を、周方
向から傾斜した方向に配向させる場合も同様に行うこと
ができる。

【００２３】トレッド部及び／又は前記ベーストレッド
部は、有機繊維を配合したゴム組成物層を複数層有して
構成されていてもよい。複数層のすべてにおいて、
（ｄ）有機繊維の長さ方向がタイヤ周方向、タイヤラジ
アル方向など、一定方向に配向するように、有機繊維を
含むゴム組成物が配置されていてもよい。また、複数層
は、（ｄ）有機繊維の長さ方向の配向方向を、層毎に調
整することもできる。

【００２４】層毎に有機繊維の配向方向を調整する場
合、例えば、上述の第１又は第２のシートを用いること
により、構成することができる。即ち、第１のシート
（周方向に配向）上に第２のシート（ラジアル方向に配
向）を配置し、さらに、該第２のシート上に第１のシー
トを配置するなどを所望回数繰り返すことによって、交
互積層状のトレッド部及び／又はベーストレッド部を得
ることができる。

【００２５】本発明に用いられるゴム組成物は、上記ゴ
ム成分の他、ゴム組成物として通常用いられる成分を含
有することができる。例えば、これらの成分として、ス
ピンドルオイルなどの軟化剤、亜鉛華、老化防止剤、加
硫促進剤、及びイオウなどを挙げることができる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例を例示して、本発明を具体的に
説明する。なお、本実施例は、単に例示であって、本発
明を制限するものと解釈してはならない。

【００２７】（実施例１〜６及び比較例１〜３）表１記
載の配合比でゴム組成物を調製して得られたゴムをタイ
ヤサイズ２１．００Ｒ３５のタイヤのトレッド部とし
た。実施例１及び２には、有機繊維として、平均径が１
μｍであり平均長さが５００μｍであるナイロン繊維を
用いた（表１中「ＦＲＲ」と表記）。

【００２８】また、実施例３及び４には、有機繊維とし
て、平均径が２０μｍであり平均長さが１．５ｍｍであ
るセルロース繊維（フレキシス社製SANTOWEB DX）を用
いた（表１中「セルロース」と表記）。さらに、実施例
５及び６には、有機繊維として、平均径が２０μｍであ
り平均長さが２．０ｍｍであるポリエチレン繊維を用い
た（表１中「ＰＥ」と表記）。

【００２９】得られた実施例１〜６及び比較例１〜３の
タイヤについて、トレッド部よりＪＩＳ３号型のサンプ
ルを切り出し、その周方向及びラジアル方向のゴム弾性
率（１００％伸長時の引張応力：１００％ＭＯＤ）をＪ
ＩＳＫ６３０１−１９９５に準拠して測定した。ま
た、各タイヤに関して、（１）耐摩耗性試験、（２）ト
レッド外観試験、及び（３）ステップロードドラム試験
によるタイヤ温度の測定、を行った。（１）〜（３）に
ついて、以下に詳細に説明する。

【００３０】（１）耐摩耗性試験得られたタイヤを用いて１５００時間、市場走行を行
い、走行前後のタイヤ溝から消費溝深さを測定し、次式
により耐摩耗性指標を求めた。

【００３１】（各タイヤの耐摩耗性指標）＝（Ｂ／Ａ）×１００。ここで、Ａ及びＢは以下の式に基づく。Ａ（比較例１のタイヤの耐摩耗）＝走行時間／消費溝深
さ。Ｂ（比較例１以外の各タイヤの耐摩耗）＝走行時間／消
費深さ。

【００３２】（２）トレッド外観上記（１）の走行後、各タイヤの１０ラグ当たりの傷
（大きさ３０ｍｍ以上）の数を計測した。なお、表１中
の数値は、比較例１の値を１００として標準化した値を
記してある。また、表１中、「Ａ（径）」はタイヤラジ
アル方向（垂直方向）のカット傷の数を表し、「Ｂ
（周）」はタイヤ周方向（平行方向）のカット傷の数を
表す。

【００３３】（３）タイヤ温度タイヤ温度は、速度１２ｋｍ／ｈでのステップロード条
件、即ち荷重を正規荷重の８０％荷重負荷でスタート
し、以降２４時間経過毎に、１００％荷重（正規荷重：
１４．５ｔ）及び１２０％荷重を付加加算するステップ
ロードドラム試験によって求めた。タイヤ温度は、各荷
重後２４時間経過したタイヤのトレッド部内側の定位置
で温度測定を行った。表１には、１００％荷重で得られ
た温度を記載する。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から分かるように、比較例２は、タイ
ヤ温度が上昇しており、耐発熱性の悪化が観察された。
また、比較例３は、チッピングによる耐摩耗性の悪化が
観察された。一方、実施例１〜６の各タイヤは、耐摩耗
性及びトレッド外観の双方において向上した値を示し、
双方の特性を両立していることがわかる。また、タイヤ
温度についても上昇することなく、耐発熱性を損なわな
いことがわかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明により、所望の発熱特性及び長期
に亘って良好なトレッド外観を有する重荷重用タイヤを
提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101:00）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部及び該トレッド部のタイヤラ
ジアル方向内側に配置されたトレッドベース部を有する
高荷重用タイヤであって、前記トレッド部及び／又は前
記トレッドベース部がゴム組成物を有してなり、該ゴム
組成物が（ａ）ジエン系ゴムを含むゴム成分；（ｂ）カ
ーボンブラック；（ｃ）シリカ；及び（ｄ）有機繊維を
配合してなり、前記（ｂ）カーボンブラックはＮ_２ＳＡ
が６０〜１６０ｍ^２／ｇであり、ＤＢＰが８０〜１３０
ｍｌ／１００ｇであり且つ該カーボンブラックの量がゴ
ム成分１００重量部に対して３０〜６０重量部であり、
前記（ｃ）シリカはＮ_２ＳＡが２１０〜２６０ｍ^２／ｇ
であり、ＤＢＰが２００〜２６０ｍｌ／１００ｇであり
且つ該シリカの量がゴム成分１００重量部に対して５〜
３０重量部であり、前記（ｄ）有機繊維は平均径が０．
０５〜５０μｍであり平均長さが１０〜３０００μｍで
あり且つ該有機繊維の量がゴム成分１００重量部に対し
て０．５〜２０重量部である高荷重用タイヤ。
【請求項２】前記（ｄ）有機繊維が脂肪族ポリアミド
系、芳香族ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフ
ィン系及びセルロース系からなる群から選ばれる少なく
とも１種である請求項１記載のタイヤ。
【請求項３】前記（ｄ）有機繊維の長さ方向をタイヤ
周方向に配向配置する請求項１又は請求項２記載のタイ
ヤ。