JP3876085B2

JP3876085B2 - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3876085B2
Application number: JP36086998A
Authority: JP
Inventors: 修一福谷; 啓太良知
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: JP2000177316A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルト層のエッジ部の耐セパレーション性を改善した重荷重用空気入りラジアルタイヤ、特に偏平率７０％以下の偏平重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラック・バス等の大型車両に使用される重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、重荷重に耐え得るようにトレッド部には少なくとも３層のスチールコードからなるベルト層を配置している。
ところが、このようなベルト構造では、ベルト層のうちコードが互いに交差するように隣接した２層のベルト層の間にタイヤ回転に際して剪断力が作用するため、この２層について特に応力が集中し易い幅方向端部（ベルト層のエッジ部）においてコードとコード被覆ゴム（コートゴム）とにセパレーションが生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、この隣接した２層のベルト層の幅方向端部間にベルトエッジクッションゴムを介在させるなどしてそのベルト層のエッジ部を保護している（例えば、特開平7-251605号公報) 。しかしながら、近年の車両の大型化、低床化の拡大、タイヤ軽量化に伴い、この隣接した２層のベルト層のエッジ部のさらなる耐セパレーション性の向上が求められるようになった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ベルト層のエッジ部のセパレーションを防止してベルト部耐久性を向上せしめた重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤは、トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも３層のスチールコードからなるベルト層を配置し、これらのベルト層のうちコードが互いに交差するように隣接した２層のベルト層の幅方向端部間にベルトエッジクッションゴムを介在させると共に、該２層のベルト層の幅方向端部をそれぞれ内面から外面にかけてエッジテープで覆い包んでなり、これらベルトエッジクッションゴムおよびエッジテープがそれぞれ下記（１）〜（３）を満足することを特徴とする。
（１）天然ゴムを８０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ比表面積７５〜９５ｍ²／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量５０〜８０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック５０〜７０重量部、硫黄４．０〜８．０重量部配合してなるゴム組成物で構成される。
（２）その１００％モジュラスがベルト層のコード被覆ゴムの１００％モジュラスの６５〜９０％である。
（３）その破断伸びがベルト層のコード被覆ゴムの破断伸びよりも大である。
【０００６】
このようにコードが互いに交差するように隣接した２層のベルト層（以下、交差ベルト層という）のエッジ部間にベルトエッジクッションゴムを介在させると共にエッジ部をエッジテープで覆い包み、これらベルトエッジクッションゴムおよびエッジテープにそれぞれ上記（１）〜（３）を満足させたため、交差ベルト層のエッジ部のセパレーションを十分に防止することが可能となる。ここで、ＣＴＡＢ比表面積とは、セチルトリメチルアンモニウムブロミド吸着比表面積をいう。また、Ｃ−ＤＢＰ吸油量とは、圧縮ジブチルフタレート吸油量をいう。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤのベルト部構造の一例を示すタイヤ子午線方向半断面図である。図１において、トレッド部１はキャップトレッド２とアンダートレッド３からなり、トレッド部１においてカーカス層４の外側にはスチールコードからなる４層のベルト層、すなわちカーカス層４からトレッド３方向に順次的に第１番ベルト層５ａ、第２番ベルト層５ｂ、第３番ベルト層５ｃ、第４番ベルト層５ｄが配置されている。
【０００８】
第１番ベルト層５ａのコードと第２番ベルト層５ｂのコードとは同一方向であるが、第２番ベルト層５ｂのコードと第３番ベルト層５ｃのコードとは互いに交差して交差ベルト層を形成している。第３番ベルト層５ｃのコードと第４番ベルト層５ｄのコードとは同一方向である。第２番ベルト層５ｂのコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度、および第３番ベルト層５ｃのコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、それぞれ、１５°〜３０°程度である。この交差ベルト層は、タイヤ骨格を形成するカーカス層４を押さえて、カーカス層４がばらばらになるのを防止するタガとしての役割を果たす。
【０００９】
第２番ベルト層５ｂと第３番ベルト層５ｃからなる交差ベルト層の幅方向端部間には、ベルトエッジクッションゴム６が介在している。また、交差ベルト層のそれぞれの幅方向端部は、セパレーションを防止すべく、その内面から外面にかけてエッジテープ７で覆い包まれて保護されている。エッジテープ７の厚さは、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度でよい。
【００１０】
（１）ベルトエッジクッションゴム６およびエッジテープ７は、それぞれ、天然ゴムを８０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ比表面積７５〜９５ｍ²／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量５０〜８０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック５０〜７０重量部、硫黄４．０〜８．０重量部配合してなるゴム組成物で構成される。ここで、ジエン系ゴムは、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などである。天然ゴム（ＮＲ）が８０重量部未満では、ゴム組成物の強度が低下し、耐セパレーション性が低下するため好ましくない。
【００１１】
カーボンブラックについては、ＣＴＡＢ比表面積が７５ｍ²／ｇ未満ではゴム組成物の強度が低下し、９５ｍ²／ｇ超ではゴム組成物の発熱が高くなり、いずれも耐セパレーション性に不利となってしまう。また、Ｃ−ＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ未満では、１００％モジュラスが低下しすぎるため歪によるベルト端部の動きが大きくなる結果、発熱が大きくなって耐セパレーション性に不利となり、一方、８０ｍｌ／１００ｇ超では、逆に１００％モジュラスが大きくなりすぎるため、ベルト端部への応力集中の緩和、スチールコード端部の動きへのゴムの追従といった点で不味であり、耐セパレーション性に不利となる。
【００１２】
このカーボンブラックの配合量が５０重量部未満では、ゴム組成物の強度が低下すると共に上記１００％モジュラスがが低下することになり、一方、７０重量部を超えるとゴム組成物の発熱が高くなり、１００％モジュラスも大きくなると共に破断伸び（ＥＢ（％））が低下してしまう。
硫黄の配合量が４．０重量部未満では、特にエッジテープにおいてスチールコードとの接着性が低下することになり、８．０重量部超では耐セパレーション性に対する効果が少なくなる。
【００１３】
（２）ベルトエッジクッションゴム６およびエッジテープ７のそれぞれの１００％モジュラスは、ベルト層（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）のコード被覆ゴムの１００％モジュラスの６５〜９０％である。すなわち、ベルト層のコード被覆ゴムよりも１００％モジュラスが低い。ベルト層のコード被覆ゴムよりも柔らかくして、タイヤ回転に際してのベルト層のエッジ部の動きに追随させるためである。９０％超では、ベルトエッジクッションゴム６およびエッジテープ７のそれぞれが硬くなり過ぎてベルト層のエッジ部の応力集中の緩和を防いだり、ベルト層のエッジ部の動きに追随できなくなる。一方、６５％未満では、剪断歪みによるベルト層のエッジ部の動きが大きく、かつベルト層のエッジ部で発熱が生じるという問題がある。
【００１４】
（３）ベルトエッジクッションゴム６およびエッジテープ７のそれぞれの破断伸びがベルト層（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）のコード被覆ゴムの破断伸びよりも大である。大でない場合には、ベルトエッジクッションゴム６およびエッジテープ７のそれぞれがベルト層のエッジ部の動きに追随できなくなるからである。
【００１５】
【実施例】
表１に示す配合内容（重量部）のコンパウンド（ゴム組成物）を用意した。ここで、表１における１００％モジュラス（Ｍ１００（ＭＰａ））、破断伸び（ＥＢ（％））、tan δ（ @ 20 ℃) 、およびコンパウンドのスチールコードに対する接着性の測定は、下記によった。
Ｍ１００（ＭＰａ）の測定条件：ＪＩＳＫ６３０１に準拠。
ＥＢ（％）の測定条件：ＪＩＳＫ６３０１に準拠。
tan δ（ @ 20 ℃) の測定条件：東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、静的歪み１０％、動的歪み±２％、周波数２０Ｈｚで測定。
接着性の測定条件：ＡＳＴＭＤ２２２９に準拠。
また、ＣＴＡＢ比表面積およびＣ−ＤＢＰ吸油量の測定は、下記によった。
ＣＴＡＢ比表面積の測定条件：ＡＳＴＭＤ３０３７の方法に準拠。
Ｃ−ＤＢＰ吸油量の測定条件：ＡＳＴＭＤ３４９３−９０の方法に準拠。
【００１６】
【表１】

【００１７】
表１において、コンパウンドＡはベルト層のコード被覆ゴム用のものである。コンパウンドＢは、コンパウンドＡに比し１００％モジュラスが低く、破断伸びが大きい（前記（１）、（２）、（３）を満足）。コンパウンドＣはカーボンブラックの配合量が少なく（前記（１）を満足しない）、コンパウンドＤはカーボンブラックの配合量が多い（前記（１）を満足しない）。コンパウンドＥは、硫黄の配合量が少なく、かつコンパウンドＡに比し１００％モジュラスが低過ぎる（前記（１）、（２）を満足しない）。コンパウンドＦは、硫黄の配合量が多過ぎる（前記（１）を満足しない）。
【００１８】
つぎに、これらのコンパウンドＡ〜Ｆを用いて、図１に示すベルト部構造を有するタイヤサイズ１１／７０Ｒ２２．５の重荷重用空気入りラジアルタイヤを作製し（実施例１、比較例１〜５）、これらのタイヤにつきベルト層のエッジ部におけるセパレーション長さ、ベルト層のエッジ部の発熱の程度を下記により評価した。この結果を表２に示す。
セパレーション長さの評価方法：
１０万ｋｍ走行後のタイヤのトレッドショルダー部をはぎ取り、第２番ベルト層および第３番ベルト層のそれぞれのエッジに発生していたスチールコード−コートゴムの非接着部分のコード方向長さをタイヤ全周に亘って測定し、その平均値を比較例１を１００とする指数で評価した。指数値の小さい方が耐セパレーション性に優れている。
ベルト層のエッジ部の発熱：
一定時間連続走行させ、ベルトエッジ部の定位置で温度を測定し、比較例１を１００とする指数で評価した。指数値の小さい方が耐発熱性に優れている。
【００１９】
【表２】

表２から明らかなように、本発明のタイヤ（実施例１）は、比較例１〜５に比して耐発熱性および耐セパレーション性に優れていることが判る。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤでは、トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも３層のスチールコードからなるベルト層を配置し、これらのベルト層のうちコードが互いに交差するように隣接した２層のベルト層の幅方向端部間にベルトエッジクッションゴムを介在させると共に、該２層のベルト層の幅方向端部をそれぞれ内面から外面にかけてエッジテープで覆い包み、これらベルトエッジクッションゴムおよびエッジテープにそれぞれ前記▲１▼〜▲３▼を満足させたために、ベルト層のエッジ部の耐セパレーション性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤのベルト部構造の一例を示すタイヤ子午線方向半断面図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２キャップトレッド
３アンダートレッド
４カーカス層
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄベルト層
６ベルトエッジクッションゴム
７エッジテープ

Claims

トレッド部におけるカーカス層の外側に少なくとも３層のスチールコードからなるベルト層を配置し、これらのベルト層のうちコードが互いに交差するように隣接した２層のベルト層の幅方向端部間にベルトエッジクッションゴムを介在させると共に、該２層のベルト層の幅方向端部をそれぞれ内面から外面にかけてエッジテープで覆い包んでなり、これらベルトエッジクッションゴムおよびエッジテープがそれぞれ下記（１）〜（３）を満足する重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
（１）天然ゴムを８０重量部以上含むジエン系ゴム１００重量部に対し、ＣＴＡＢ比表面積７５〜９５ｍ²／ｇ、Ｃ−ＤＢＰ吸油量５０〜８０ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック５０〜７０重量部、硫黄４．０〜８．０重量部配合してなるゴム組成物で構成される。
（２）その１００％モジュラスがベルト層のコード被覆ゴムの１００％モジュラスの６５〜９０％である。
（３）その破断伸びがベルト層のコード被覆ゴムの破断伸びよりも大である。
前記ジエン系ゴムが、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴムからなる群より選ばれる請求項１記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤ。