JP4765149B2 - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は重荷重用空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド部が3層構造の耐摩耗性及び発熱耐久性の改良された重荷重用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
重荷重用タイヤにおいては、近年耐摩耗性向上を目的として、天然ゴム(NR)単独またはポリブタジエンゴム(BR)/スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)に超微粒子系カーボンブラックを配合したキャップがトレッド部に多用されている。しかしながら、耐摩耗性と耐久性の両立や氷上性能と耐摩耗性の両立など二律背反する性能を両立させることは1層のトレッド部では難しいため、2層構造又は3層構造のトレッド部を用いることが提案され、そのための配合及び構造に関して多くの特許出願が提出されている。しかしながら、2層構造のトレッドではその性能をさらに向上させようとすると、成形時の作業性が悪化したり、ベルト部との接着性が悪化したりするという問題が生じるおそれがある。
【0003】
特開平11−60810号公報には3層構造のトレッド部を用いて耐摩耗性、発熱耐久性及び耐ワンダリング性を改良した重荷重用タイヤが記載されている。また特開平6−8708号公報には、3層構造のトレッド部の内側の層ほど発泡率を大きくしたゴム層を用いて摩耗の中期以降の氷上性能を改良したスタッドレスタイヤが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は前記した従来技術の現状に鑑み、耐摩耗性及び発熱耐久性の両性能を改良した重荷重用空気入り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】
本発明に従えば、トレッド部がタイヤ表面からキャップ−A,キャップ−B及びベース−Cの3層構造から成り、かつキャップ−A層に溝底が位置するトレッド部を有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
ショルダー部及びクラウンセンター部でのA層/B層/C層のゲージ比が35〜80/60〜20/2〜20(合計100%とする)で、
キャップ−A層が天然ゴム/ポリブタジエンゴム/スチレンブタジエン共重合体ゴム=100〜50/0〜40/0〜40(重量%比)(合計100%とする)から構成され、
キャップ−B層およびベース−C層がそれぞれ天然ゴムおよび/またはポリイソプレンゴムから構成され、そして
キャップ−A層及びキャップ−B層の100℃におけるtanδ(A)及びtanδ(B)が以下の関係:
tanδ(A)>tanδ(B) … (I)
tanδ(B)≦0.6tanδ(A) … (II)
を満足する重荷重用空気入りタイヤが提供される。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、前記目的を解決すべく、研究をすすめた結果、3層構造のトレッド部を採用し、第1層に耐摩耗性の改良を指向したコンパウンドを、第2層にチッピング性の改良を配慮した低発熱性のコンパウンドを、第3層に高粘着性のコンパウンドを、それぞれ、配置することにより、耐摩耗性を向上させながら、発熱耐久性を向上させた重荷重用空気入りタイヤを得ることに成功し、本発明をするに至った。以下、更に詳細に説明する。
【0007】
図1に示すように、本発明に従った重荷重用空気入りタイヤはトレッド部1をキャップ−A層2、キャップ−B層3及びベース−C層4の3層構造とし、以下に説明するように、A,B及びCの3層のショルダー部5及びクラウンセンター部6のゲージ厚並びにA,B及びCの構成ゴムを特定化することにより前記目的を達成したものである。なお、図1に示すように、本発明に従ったトレッド部1の溝底7はキャップ−A層2に位置する。
【0008】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のショルダー部及びクラウンセンター部でのA層/B層/C層のゲージ比はそれぞれ35〜80/60〜20/2〜20(合計で100%とする)、好ましくはそれぞれ40〜70/50〜30/3〜10とする必要がある。
【0009】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のA,B及びC層を構成するゴムは従来からタイヤ用ゴム組成物に一般的に配合されている天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)を単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【0010】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップ−A層はNR/BR/SBR=100〜50/0〜40/0〜40(重量%比)(合計100%)、好ましくはNR/BR/SBR=100〜50/0〜40/0〜40で構成され、かつ、下記tanδ(100℃)の関係を満足しなければならない。
【0011】
本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部のキャップ−B層及びベース−C層は、それぞれ、NR及び/又はIR、好ましくはNR単独で構成され、且つ下記tanδ(100℃)の関係を満足しなければならない。
【0012】
本発明に従った空気入りタイヤのトレッド部の層A及びBのそれぞれのtanδ(100℃)の値tanδ(A)及びtanδ(B)は本発明の目的を達成するためには以下の関係を有する必要がある。
tanδ(A)>tanδ(B) … (I)
tanδ(B)≦0.6tanδ(A) … (II)
【0013】
上記100℃のtanδ(A)の値がtanδ(B)の値より大きくない場合には初期から中期にかけての耐摩耗性が十分に発現されないので好ましくなく、また100℃のtanδ(B)の値が上記(II)の関係を満たさない場合には本発明におけるタイヤトレッド全体の発熱低減効果が不十分となるので好ましくない。
【0014】
本発明のA,B及びC層においては前記したゴムにカーボンブラックを配合する。本発明で使用するカーボンブラックとしては従来から重荷重用空気入りタイヤに使用されているカーボンブラックを用いることができる。
【0015】
本発明に係る空気入りタイヤ用トレッド部のA,B及びC層を構成するゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、他のカーボンブラック、シリカなどの補強剤(フィラー)、加硫剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などの従来から空気入りタイヤ用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる配合物は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫することができる。これらの添加剤の配合量も本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【0016】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【0017】
実施例1〜4及び比較例1〜3
表Iに示す構成のトレッド層A−1又はA−2、B−1又はB−2及びC−1又はC−2層を調製した。使用したゴム及びカーボンブラックは以下の通りである。
NR:天然ゴム(RSS 3号)
BR:日本ゼオン製 BR,Nipol BR1220
SBR:日本ゼオン製 SBR Nipol 1502
カーボンブラックSAF:東海カーボン製 シースト9
カーボンブラックISAF:昭和キャボット製 ショウブラックN220
【0018】
トレッド構成層A−1〜C−2の各層を構成するゴム組成物には以下の添加剤を共通に配合した(配合量はゴム100重量部当りの重量部である)。
【0019】
サンプルの調製
表Iに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を1.8リットルの密閉型ミキサーで3〜5分間混練し、165±5℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を8インチのオープンロール混練し、ゴム組成物を得た。次に、この組成物を15×15×0.2cmの金型中で160℃で20分間プレス加硫して目的とする試験片(ゴムシート)を調製し、加硫物性を評価した。結果を表Iに示す。
【0020】
各例において得られた組成物の評価物性の試験方法は以下の通りである。
tanδ(100℃):(株)東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメーターを用いて初期歪10%、振幅±2%、周波数20Hz、温度100℃で測定した。
耐摩耗性指数:ランボーン摩耗試験機(岩本製作所(株)製)を使用して、荷重5kg、スリップ率25%、時間4分、室温の条件での摩耗減量を指数として示した。この指数は大きい程望ましい。
【0021】
【表1】
【0022】
次に、上で得たタイヤトレッド用ゴム組成物A−1〜C−2を表IIに示す組み合せ及びゲージ比で用いて3層構造のタイヤトレッド部を製造した。
今回は3色押出機を用いて一体押出で実施したが、A/B/Cをそれぞれ単独押出を圧着成形したもの、或いはA/B一体押出、−C単独押出(或いはA単独、−B/C一体押出)を圧着成形しても構わない。
【0023】
【表2】
【0024】
得られた3層構造のタイヤトレッドの物性を以下の方法で評価し、結果を表IIに示した。
トレッドtanδ(100℃):A/B/C各々のゲージ比率とtanδ(100℃)をそれぞれ掛け合わせた値の総和をトレッド全体のtanδ(100℃)とした。
発熱指数:トレッドtanδ(100℃)の比較例1の値を100℃とした指数で示した。低い程、発熱が低く、発熱耐久性上好ましい。
トレッド耐摩耗指数:溝底から上部に位置するトレッドに占める各々A/B/Cのゲージ比率を表Iで示した。耐摩耗性指数の積の和をトレッド耐摩耗性指数とした大ほど耐摩耗性が良好であることを示す。
【0025】
耐チッピング性:溝底からのトレッド残溝が新品時の15%時点での表面状態を目視確認し、トレッド部分の欠け(チッピング)の大きさより、耐チッピング性良否を判断した。
成形作業性:押出日から3日後にトレッドを成形使用し、成形ドラム上でトレッドを巻付ける作業で、トレッド先端の剥がれ落ちの有無から成形作業性良否を判断した。
【0026】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に従えば、耐摩耗性と摩耗の中期以降の耐チッピング性を向上させながら耐熱性を向上させることにより耐発熱耐久性を向上させることができる。また、天然ゴム単独またはBR・SBRブレンドからなるAで耐摩耗性確保および溝底クラック防止を狙い、B/Cは天然ゴム主体によりタック確保を図った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る重荷重用空気入りタイヤのトレッド部の構造の一例を示す図面である。
【符号の説明】
1…トレッド部
2…キャップ−A層
3…キャップ−B層
4…ベース−C層
5…ショルダー部
6…クラウンセンター部
7…溝底
Claims (1)
- トレッド部がタイヤ表面からキャップ−A,キャップ−B及びベース−Cの3層構造から成り、かつキャップ−A層に溝底が位置するトレッド部を有する重荷重用空気入りタイヤにおいて、
ショルダー部及びクラウンセンター部でのA層/B層/C層のゲージ比が35〜80/60〜20/2〜20(合計100%とする)で、
キャップ−A層が天然ゴム/ポリブタジエンゴム/スチレンブタジエン共重合体ゴム=100〜50/0〜40/0〜40(重量%比)(合計100%とする)から構成され、
キャップ−B層およびベース−C層がそれぞれ天然ゴムおよび/またはポリイソプレンゴムから構成され、そして
キャップ−A層及びキャップ−B層の100℃におけるtanδ(A)及びtanδ(B)が以下の関係:
tanδ(A)>tanδ(B) … (I)
tanδ(B)≦0.6tanδ(A) … (II)
を満足する重荷重用空気入りタイヤ。
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