JP7283301B2 - Heavy duty pneumatic tire - Google Patents

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JP7283301B2 JP2019145476A JP2019145476A JP7283301B2 JP 7283301 B2 JP7283301 B2 JP 7283301B2 JP 2019145476 A JP2019145476 A JP 2019145476A JP 2019145476 A JP2019145476 A JP 2019145476A JP 7283301 B2 JP7283301 B2 JP 7283301B2
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Description

本発明は、重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、詳しくは、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善し得る重荷重用空気入りタイヤに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heavy duty pneumatic tire, and more particularly to a heavy duty pneumatic tire capable of improving wet traction without impairing ride comfort.

空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるとともにキャップトレッドとアンダートレッドとからなるトレッド部から主に構成されている。タイヤの内側にはカーカスが設けられ、カーカスの両端部はビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
ビード部はビードコアとその外周上の断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラーとを備えてなる。
A pneumatic tire is mainly composed of a pair of left and right bead portions and sidewall portions, and a tread portion connected to both sidewall portions and composed of a cap tread and an undertread. A carcass is provided inside the tire, and both ends of the carcass are folded back so as to wrap the bead core from the inside to the outside of the tire.
The bead portion comprises a bead core and a bead filler made of a rubber composition having a triangular cross section on the outer periphery thereof.

一方、トラックまたはバス用タイヤのような重荷重用空気入りタイヤとしては、安全かつ快適な運行が重視されている。そのため重荷重用空気入りタイヤは、雨天時等のウェット路面での坂道発進性(ウェットトラクション性)や乗り心地が重視される。ウェットトラクション性を高めるには、キャップトレッドパターンのブロックおよび溝面積を大きくする;キャップトレッドゴムの硬度を下げる;等の手法があるが、乗り心地が悪化するという問題点がある。
このように重荷重用空気入りタイヤのウェットトラクション性と乗り心地は二律背反の関係にある。
On the other hand, for heavy-duty pneumatic tires such as tires for trucks or buses, emphasis is placed on safe and comfortable driving. Therefore, for heavy-duty pneumatic tires, emphasis is placed on slope startability (wet traction) and ride comfort on wet road surfaces such as when it rains. Methods such as increasing the block and groove area of the cap tread pattern and decreasing the hardness of the cap tread rubber are available to improve wet traction, but they have the problem of deteriorating ride comfort.
Thus, the wet traction and ride comfort of heavy-duty pneumatic tires are in a trade-off relationship.

なお、重荷重用空気入りタイヤのウェットトラクション性の向上を図る技術としては、例えば特許文献1~2に開示がある。 Techniques for improving the wet traction properties of heavy-duty pneumatic tires are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

特開平6-48122号公報JP-A-6-48122 特開平1-306304号公報JP-A-1-306304

したがって本発明の目的は、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善し得る重荷重用空気入りタイヤを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a heavy-duty pneumatic tire capable of improving wet traction without impairing ride comfort.

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの組成と、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの100%モジュラスの関係と、キャップトレッドゴムおよび下ビードフィラーの硬度の関係とを特定化することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。
すなわち本発明は以下の通りである。
As a result of intensive research, the present inventors have determined the relationship between the composition of the upper bead filler and the lower bead filler, the 100% modulus of the upper bead filler and the lower bead filler, and the hardness of the cap tread rubber and the lower bead filler. By specifying, it was found that the above problems could be solved, and the present invention was completed.
That is, the present invention is as follows.

1.タイヤビード部に設けられたビードフィラーと、タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムと、を備える重荷重用空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーは、タイヤ径方向外側に位置する上ビードフィラーと、前記上ビードフィラーに対しタイヤ径方向内側に位置する下ビードフィラーとを備え、
前記上ビードフィラーは、天然ゴム80~100質量部およびブタジエンゴム0~20質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを30~70質量部および硫黄を2~5質量部含み、
前記下ビードフィラーは、天然ゴム60~100質量部およびブタジエンゴム0~40質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを60~100質量部および硫黄を4~8質量部含み、
前記上ビードフィラーの100%モジュラスM100(UBF)と、前記下ビードフィラーの100%モジュラスM100(LBF)との比が、下記式を満たし、かつ
前記キャップトレッドゴムの硬度HS(CAP)と前記下ビードフィラーの硬度HS(LBF)との比が、下記式を満たす
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4
HS(CAP)/HS(LBF)≦1.0
2.タイヤ断面高さH(0)に対し、前記下ビードフィラーの高さH(LBF)と前記下ビードフィラーおよび前記上ビードフィラーの合計高さH(UBF)が、下記の関係を満たすことを特徴とする前記1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55
3.前記上ビードフィラーの断面積S(UBF)と前記下ビードフィラーの断面積S(LBF)が、下記の関係を満たすことを特徴とする前記1または2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
S(UBF)/S(LBF)≧0.8
1. A heavy-duty pneumatic tire comprising a bead filler provided in a tire bead portion and a cap tread rubber forming a tire ground contact surface,
The bead filler comprises an upper bead filler located outside in the tire radial direction and a lower bead filler located inside the upper bead filler in the tire radial direction,
The upper bead filler is carbon having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 80 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 20 parts by mass of butadiene rubber. 30 to 70 parts by mass of black and 2 to 5 parts by mass of sulfur,
The lower bead filler is carbon having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 60 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 40 parts by mass of butadiene rubber. 60 to 100 parts by mass of black and 4 to 8 parts by mass of sulfur,
The ratio of the 100% modulus M100 (UBF) of the upper bead filler to the 100% modulus M100 (LBF) of the lower bead filler satisfies the following formula, and the hardness HS (CAP) of the cap tread rubber and the lower A heavy-duty pneumatic tire, characterized in that the ratio of a bead filler to hardness HS (LBF) satisfies the following formula.
M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4
HS(CAP)/HS(LBF)≤1.0
2. The height H (LBF) of the lower bead filler and the total height H (UBF) of the lower bead filler and the upper bead filler with respect to the tire section height H (0) satisfy the following relationship: The pneumatic tire for heavy load according to 1 above.
0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55
3. 3. The heavy duty pneumatic tire according to 1 or 2, wherein the cross-sectional area S (UBF) of the upper bead filler and the cross-sectional area S (LBF) of the lower bead filler satisfy the following relationship.
S(UBF)/S(LBF)≧0.8

本発明の重荷重用空気入りタイヤ(以下、単に空気入りタイヤと言うことがある)は、タイヤビード部に設けられたビードフィラーと、タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムと、を備え、前記ビードフィラーは、タイヤ径方向外側に位置する上ビードフィラーと、前記上ビードフィラーに対しタイヤ径方向内側に位置する下ビードフィラーとを備え、前記上ビードフィラーは、天然ゴム80~100質量部およびブタジエンゴム0~20質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを30~70質量部および硫黄を2~5質量部含み、前記下ビードフィラーは、天然ゴム60~100質量部およびブタジエンゴム0~40質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを60~100質量部および硫黄を4~8質量部含み、前記上ビードフィラーの100%モジュラスM100(UBF)と、前記下ビードフィラーの100%モジュラスM100(LBF)との比が、M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4を満たし、かつ前記キャップトレッドゴムの硬度HS(CAP)と前記下ビードフィラーの硬度HS(LBF)との比が、HS(CAP)/HS(LBF)≦1.0を満たすことを特徴としているので、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善し得る空気入りタイヤを提供することができる。 A heavy duty pneumatic tire (hereinafter sometimes simply referred to as a pneumatic tire) of the present invention includes a bead filler provided in a tire bead portion and a cap tread rubber constituting a tire ground contact surface, and the bead The filler includes an upper bead filler located outside in the tire radial direction and a lower bead filler located inside the tire radial direction with respect to the upper bead filler, and the upper bead filler contains 80 to 100 parts by mass of natural rubber and butadiene. 30 to 70 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g and 2 to 5 parts by mass of sulfur for 100 parts by mass of diene rubber containing 0 to 20 parts by mass of rubber The lower bead filler has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 60 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 40 parts by mass of butadiene rubber. 60 to 100 parts by mass of carbon black and 4 to 8 parts by mass of sulfur, and the ratio of the 100% modulus M100 (UBF) of the upper bead filler and the 100% modulus M100 (LBF) of the lower bead filler is M100 (UBF) / M100 (LBF) ≤ 0.4, and the ratio of the hardness HS (CAP) of the cap tread rubber to the hardness HS (LBF) of the lower bead filler is HS (CAP) / HS ( LBF)≤1.0, it is possible to provide a pneumatic tire capable of improving wet traction without impairing ride comfort.

上述のように、ロードノイズを低減するには、キャップトレッドパターンのブロックおよび溝面積を大きくする;キャップトレッドゴムの硬度を下げる;等の手法があるが、その反面、乗り心地が低下してしまうという問題点があった。本発明では、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの組成と、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの100%モジュラスの関係と、キャップトレッドゴムおよび下ビードフィラーの硬度の関係とを特定化することにより、キャップトレッドゴムがウェットトラクション性の改善を担い乗り心地を減じた場合でも、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーが乗り心地を補完する役割を果たし、結果として乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善し得る空気入りタイヤを提供することができる。 As mentioned above, in order to reduce road noise, there are methods such as increasing the block and groove area of the cap tread pattern; lowering the hardness of the cap tread rubber; There was a problem. In the present invention, by specifying the composition of the upper bead filler and the lower bead filler, the relationship between the 100% modulus of the upper bead filler and the lower bead filler, and the relationship between the hardness of the cap tread rubber and the lower bead filler, the cap Even if the tread rubber improves wet traction and reduces ride comfort, the upper bead filler and lower bead filler play a complementary role in ride comfort, and as a result wet traction can be improved without impairing ride comfort. Pneumatic tires can be provided.

空気入りタイヤの子午線断面図である。It is a meridian sectional view of a pneumatic tire.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。 The present invention will now be described in more detail.

(ビードフィラー)
本発明の空気入りタイヤに用いられるビードフィラーは、タイヤビード部に設けられ、タイヤ径方向外側に位置する上ビードフィラーと、前記上ビードフィラーに対しタイヤ径方向内側に位置する下ビードフィラーとを備える。タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に直交する方向であり、タイヤ径方向内側とはタイヤ回転軸に近づく方向を指し、タイヤ径方向外側とはタイヤ回転軸から離れる方向を指す。
(bead filler)
The bead filler used in the pneumatic tire of the present invention includes an upper bead filler provided in the tire bead portion and positioned radially outward of the tire, and a lower bead filler positioned radially inward of the upper bead filler. Prepare. The tire radial direction is a direction orthogonal to the tire rotation axis, the tire radial direction inner side refers to a direction approaching the tire rotation axis, and the tire radial direction outer side refers to a direction away from the tire rotation axis.

本発明では、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの組成が特定される。すなわち、前記上ビードフィラーは、天然ゴム80~100質量部およびブタジエンゴム0~20質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを30~70質量部および硫黄を2~5質量部含み、前記下ビードフィラーは、天然ゴム60~100質量部およびブタジエンゴム0~40質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを60~100質量部および硫黄を4~8質量部含む。 The present invention specifies the composition of the upper bead filler and the lower bead filler. That is, the upper bead filler has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 80 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 20 parts by mass of butadiene rubber. 30 to 70 parts by mass of carbon black and 2 to 5 parts by mass of sulfur, and the lower bead filler contains 60 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 40 parts by mass of butadiene rubber per 100 parts by mass of diene rubber , 60 to 100 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g and 4 to 8 parts by mass of sulfur.

前記上ビードフィラーにおいて、前記天然ゴム(NR)の配合量が80~100質量部の範囲外である場合、前記カーボンブラックの配合量が30~70質量部の範囲外である場合、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gの範囲外である場合、および/または、前記硫黄の配合量が2~5質量部の範囲外である場合は、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善するという本発明の効果を奏することができない。
また、前記下ビードフィラーにおいて、前記天然ゴム(NR)の配合量が60~100質量部の範囲外である場合、前記カーボンブラックの配合量が60~100質量部の範囲外である場合、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gの範囲外である場合、および/または、前記硫黄の配合量が4~8質量部の範囲外である場合は、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善するという本発明の効果を奏することができない。
In the upper bead filler, when the blending amount of the natural rubber (NR) is outside the range of 80 to 100 parts by mass, and when the blending amount of the carbon black is outside the range of 30 to 70 parts by mass, the carbon black When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of is outside the range of 40 to 100 m 2 /g and/or when the sulfur content is outside the range of 2 to 5 parts by mass, the ride comfort is The effect of the present invention of improving wet traction without impairing it cannot be achieved.
Further, in the lower bead filler, if the blending amount of the natural rubber (NR) is out of the range of 60 to 100 parts by mass, if the blending amount of the carbon black is out of the range of 60 to 100 parts by mass, When the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is outside the range of 40 to 100 m 2 /g and/or when the sulfur content is outside the range of 4 to 8 parts by mass, The effect of the present invention of improving wet traction without impairing comfort cannot be achieved.

ここで、本発明の効果向上の観点から、下記の形態が好ましい。
(1)前記上ビードフィラーにおいて、前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、35~55質量部が好ましい。
(2)前記上ビードフィラーにおいて、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は60~70m/gが好ましい。なおカーボンブラックは2種類以上をブレンドして用いてもよい。
(3)前記下ビードフィラーにおいて、前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対し、65~85質量部が好ましい。
(4)前記下ビードフィラーにおいて、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は60~70m/gが好ましい。なおカーボンブラックは2種類以上をブレンドして用いてもよい。
なお本発明でいうNRは、合成イソプレンゴム(IR)を含むものとする。また窒素吸着比表面積(NSA)は、JIS K 6217-2:2001「第2部:比表面積の求め方-窒素吸着法-単点法」にしたがって測定した値である。
Here, from the viewpoint of improving the effects of the present invention, the following forms are preferable.
(1) In the upper bead filler, the amount of the carbon black compounded is preferably 35 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
(2) In the upper bead filler, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 60 to 70 m 2 /g. Two or more types of carbon black may be blended for use.
(3) In the lower bead filler, the amount of carbon black compounded is preferably 65 to 85 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber.
(4) In the lower bead filler, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 60 to 70 m 2 /g. Two or more types of carbon black may be blended for use.
NR as used in the present invention includes synthetic isoprene rubber (IR). The nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) is a value measured according to JIS K 6217-2:2001 "Part 2: Determination of specific surface area--Nitrogen adsorption method--single point method".

本発明で使用される上ビードフィラーおよび下ビードフィラーを構成するゴムは、天然ゴム(NR)およびブタジエンゴム(BR)以外にも、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体ゴム(NBR)等を併用することもできる。本発明で使用されるゴムは、その分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。 In addition to natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR), rubbers constituting the upper bead filler and lower bead filler used in the present invention include styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber. Combined rubber (NBR) or the like can also be used together. The rubber used in the present invention is not particularly limited in its molecular weight or microstructure, and may be terminally modified with amine, amide, silyl, alkoxysilyl, carboxyl, hydroxyl group or the like, or epoxidized.

また、前記上ビードフィラーおよび下ビードフィラーには、前記した成分に加えて、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのビードフィラー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る。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。 In addition to the components described above, the upper bead filler and the lower bead filler may contain various additives such as various fillers, various oils, anti-aging agents, plasticizers, and zinc oxide, which are generally added to bead fillers. agents can be added. Further, at the time of vulcanization, a known vulcanization or cross-linking agent, vulcanization or cross-linking accelerator can be used without limitation. The blending amount of these additives can also be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.

本発明の空気入りタイヤにおけるキャップトレッドゴムは、空気入りタイヤの接地面を構成するゴムである。 The cap tread rubber in the pneumatic tire of the present invention is rubber that constitutes the contact surface of the pneumatic tire.

本発明において、キャップトレッドゴムの組成は、下記で説明するHS(CAP)/HS(LBF)の関係を満たすことができれば、とくに制限されず、適宜選択することができる。
例えば、ジエン系ゴム、シリカやカーボンブラック等の各種充填剤、カップリング剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛などのキャップトレッドゴムに一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
In the present invention, the composition of the cap tread rubber is not particularly limited as long as it satisfies the HS(CAP)/HS(LBF) relationship described below, and can be appropriately selected.
For example, diene rubber, various fillers such as silica and carbon black, coupling agents, various oils, anti-aging agents, plasticizers, zinc oxide and other components that are generally blended in cap tread rubber are blended. be able to. Further, at the time of vulcanization, a known vulcanization or cross-linking agent, vulcanization or cross-linking accelerator can be used without limitation. The blending amount of these additives can also be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.

また、本発明の空気入りタイヤにおけるその他の部材を構成する部材についても、各成分の配合割合はとくに制限されず、適宜選択することができる。
例えばその他の部材のゴム組成物として、ジエン系ゴム、各種充填剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤、酸化亜鉛等の一般的に配合されている各種成分を配合することができる。また加硫の際は、公知の加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤を制限なく使用できる。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。
In addition, the mixing ratio of each component in the members constituting other members in the pneumatic tire of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected.
For example, as the rubber composition for other members, various commonly used components such as diene rubbers, various fillers, various oils, antioxidants, plasticizers, and zinc oxide can be blended. Further, at the time of vulcanization, a known vulcanization or cross-linking agent, vulcanization or cross-linking accelerator can be used without limitation. The blending amount of these additives can also be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.

加硫後のキャップトレッドゴムの最大厚み(アンダートレッドとの接触面からタイヤ径方向におけるタイヤ表面までの最大長さ)はとくに制限されないが、例えば10mm~30mmであり、18mm~28mmが好ましい。 The maximum thickness of the vulcanized cap tread rubber (maximum length from the contact surface with the undertread to the tire surface in the tire radial direction) is not particularly limited, but is, for example, 10 mm to 30 mm, preferably 18 mm to 28 mm.

本発明の空気入りタイヤは、前記上ビードフィラーの100%モジュラスM100(UBF)と、前記下ビードフィラーの100%モジュラスM100(LBF)との比が、下記式を満たすことが必要である。 In the pneumatic tire of the present invention, the ratio of the 100% modulus M100 (UBF) of the upper bead filler to the 100% modulus M100 (LBF) of the lower bead filler must satisfy the following formula.

M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4 M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4

すなわち、M100(UBF)/M100(LBF)の値が0.4以下であることにより、上述のように、キャップトレッドゴムがウェットトラクション性の改善を担い乗り心地を減じた場合でも、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーが乗り心地を補完する役割を果たし、結果として乗り心地を損なわずにウェットトラクション性を改善することができる。 That is, when the value of M100 (UBF)/M100 (LBF) is 0.4 or less, as described above, even if the cap tread rubber is responsible for improving wet traction and reducing ride comfort, the upper bead filler And the lower bead filler plays a role of complementing ride comfort, resulting in improved wet traction without compromising ride comfort.

本発明で言う上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの100%モジュラスM100(UBF)、M100(LBF)は、JIS K6251に準拠し、500mm/分にて引張り試験を行い100%伸長時の応力を測定した値(MPa)とする。 The 100% modulus M100 (UBF) and M100 (LBF) of the upper bead filler and the lower bead filler referred to in the present invention are based on JIS K6251 and subjected to a tensile test at 500 mm/min to measure the stress at 100% elongation. value (MPa).

前記M100(UBF)および前記M100(LBF)の調整は、例えば可塑剤、充填剤、加硫剤または架橋剤の増減により可能である。 Adjustment of said M100(UBF) and said M100(LBF) is possible, for example, by increasing or decreasing plasticizers, fillers, vulcanizing agents or cross-linking agents.

なお本発明の効果が一層向上するという観点から、前記M100(UBF)/M100(LBF)は、0.15~0.35(MPa)が好ましく、0.20~0.30(MPa)がさらに好ましい。 From the viewpoint of further improving the effects of the present invention, the M100 (UBF) / M100 (LBF) is preferably 0.15 to 0.35 (MPa), and more preferably 0.20 to 0.30 (MPa). preferable.

また本発明の効果が一層向上するという観点から、前記M100(UBF)は、1.5~4.5(MPa)であることが好ましく、2.5~3.5(MPa)であることがさらに好ましい。
さらに前記M100(LBF)は、10.0~15.0(MPa)であることが好ましく、11.5~13.5(MPa)であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of further improving the effects of the present invention, the M100 (UBF) is preferably 1.5 to 4.5 (MPa), more preferably 2.5 to 3.5 (MPa). More preferred.
Furthermore, the M100 (LBF) is preferably 10.0 to 15.0 (MPa), more preferably 11.5 to 13.5 (MPa).

また本発明の空気入りタイヤは、前記キャップトレッドゴムの硬度HS(CAP)と前記下ビードフィラーの硬度HS(LBF)との比が、下記式を満たすことが必要である。 In the pneumatic tire of the present invention, the ratio of the hardness HS (CAP) of the cap tread rubber to the hardness HS (LBF) of the lower bead filler must satisfy the following formula.

HS(CAP)/HS(LBF)≦1.0 HS(CAP)/HS(LBF)≤1.0

前記硬度は、JIS K6253に準拠して20℃にて測定される。 The hardness is measured at 20° C. according to JIS K6253.

なお本発明の効果が一層向上するという観点から、前記HS(CAP)/HS(LBF)は、0.4~0.9が好ましく、0.7~0.9がさらに好ましい。 From the viewpoint of further improving the effects of the present invention, HS(CAP)/HS(LBF) is preferably 0.4 to 0.9, more preferably 0.7 to 0.9.

前記HS(CAP)および前記HS(LBF)の調整は、例えば可塑剤、充填剤、加硫剤または架橋剤の増減により可能である。 Adjustment of said HS(CAP) and said HS(LBF) is possible, for example, by increasing or decreasing plasticizers, fillers, vulcanizing agents or cross-linking agents.

また本発明の効果が一層向上するという観点から、前記HS(CAP)は、50~75であることが好ましく、60~70であることがさらに好ましい。
さらに前記HS(LBF)は、70~95であることが好ましく、75~85であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of further improving the effects of the present invention, the HS(CAP) is preferably 50-75, more preferably 60-70.
Further, the HS (LBF) is preferably 70-95, more preferably 75-85.

図1は、空気入りタイヤの子午線断面図である。
図1において、空気入りタイヤは左右一対のビード部1およびサイドウォール2と、両サイドウォール2に連なるトレッド3からなり、ビード部1、1間にタイヤ骨格をなすカーカス層4が装架され、カーカス層4の端部がビードコア5およびビードフィラー6の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上げられている。
ビードフィラー6は2つの部材から構成され、タイヤ径方向外側に位置する上ビードフィラー62と、前記上ビードフィラー62に対しタイヤ径方向内側に位置する下ビードフィラー64とを有する。
トレッド3においては、カーカス層4の外側に、ベルト層7がタイヤ1周に亘って配置されている。ベルト層7の両端部には、ベルトクッション8が配置されている。また、トレッド3の内周側には、アンダートレッド31が配置されている。空気入りタイヤの内面には、タイヤ内部に充填された空気がタイヤ外部に漏れるのを防止するために、インナーライナー9が設けられ、インナーライナー9を接着するためのタイゴム10が、カーカス層4とインナーライナー9との間に積層されている。
FIG. 1 is a meridional cross-sectional view of a pneumatic tire.
In FIG. 1, a pneumatic tire consists of a pair of left and right bead portions 1 and sidewalls 2, and a tread 3 connected to both sidewalls 2. A carcass layer 4 forming a tire frame is mounted between the bead portions 1, 1, The ends of the carcass layer 4 are folded around the bead core 5 and the bead filler 6 from the inside to the outside of the tire and rolled up.
The bead filler 6 is composed of two members, an upper bead filler 62 positioned radially outward of the tire, and a lower bead filler 64 positioned radially inward of the upper bead filler 62 .
In the tread 3, a belt layer 7 is arranged outside the carcass layer 4 over one circumference of the tire. Belt cushions 8 are arranged at both ends of the belt layer 7 . An undertread 31 is arranged on the inner peripheral side of the tread 3 . An inner liner 9 is provided on the inner surface of the pneumatic tire in order to prevent the air filled inside the tire from leaking to the outside of the tire. It is laminated between the inner liner 9 and the inner liner 9 .

また、上記空気入りタイヤにおいて、図1に示すように、タイヤ断面高さH(0)に対し、前記下ビードフィラーの高さH(LBF)と前記下ビードフィラーおよび前記上ビードフィラーの合計高さH(UBF)が、下記の関係を満たすことが好ましい。 Further, in the pneumatic tire, as shown in FIG. 1, the height H (LBF) of the lower bead filler and the total height of the lower bead filler and the upper bead filler with respect to the tire cross-sectional height H (0) Preferably, H(UBF) satisfies the following relationship.

0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55
0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55

タイヤ断面高さH(0)は、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態において、リムと当接するビードベースからキャップトレッドの接地面までの長さである。
ここで、正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。
The tire cross-sectional height H(0) is the length from the bead base in contact with the rim to the contact surface of the cap tread when the tire is mounted on a regular rim and filled with regular internal pressure in an unloaded state.
Here, the regular rim is a "standard rim" defined by JATMA, a "design rim" defined by TRA, or a "measuring rim" defined by ETRTO. The regular internal pressure is the maximum air pressure specified by JATMA, the maximum value specified by TRA "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", or the "INFLATION PRESSURES" specified by ETRTO.

また前記下ビードフィラーの高さH(LBF)と前記下ビードフィラーおよび前記上ビードフィラーの合計高さH(UBF)は、図1に示されるように、タイヤを正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した無負荷状態において、リムと当接するビードベースを起点とするタイヤ径方向の長さである。 Also, the height H (LBF) of the lower bead filler and the total height H (UBF) of the lower bead filler and the upper bead filler are determined by assembling the tire on a regular rim, as shown in FIG. It is the length in the tire radial direction starting from the bead base in contact with the rim in an unloaded state with internal pressure.

本発明の効果が向上するという観点から、前記H(LBF)/H(0)は、0.15~0.25が好ましく、0.18~0.22がさらに好ましい。
また、H(UBF)/H(0)は、0.40~0.50が好ましく、0.43~0.48がさらに好ましい。
From the viewpoint of improving the effect of the present invention, the H(LBF)/H(0) is preferably 0.15 to 0.25, more preferably 0.18 to 0.22.
Also, H(UBF)/H(0) is preferably 0.40 to 0.50, more preferably 0.43 to 0.48.

また、本発明の空気入りタイヤは、図1に示される子午線断面において、上ビードフィラー62の断面積S(UBF)と下ビードフィラー64の断面積S(LBF)が、下記の関係を満たすことが好ましい。 In the pneumatic tire of the present invention, the cross-sectional area S (UBF) of the upper bead filler 62 and the cross-sectional area S (LBF) of the lower bead filler 64 satisfy the following relationship in the meridional cross section shown in FIG. is preferred.

S(UBF)/S(LBF)≧0.8 S(UBF)/S(LBF)≧0.8

本発明の効果が向上するという観点から、前記S(UBF)/S(LBF)は、1.0~2.0が好ましく、1.3~1.8がさらに好ましい。 From the viewpoint of improving the effect of the present invention, the S(UBF)/S(LBF) is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.3 to 1.8.

また本発明の空気入りタイヤは、従来の空気入りタイヤの製造方法に従って製造が可能である。 Further, the pneumatic tire of the present invention can be manufactured according to a conventional pneumatic tire manufacturing method.

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。 The present invention will be further described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1~5および比較例1~3
表1に示す配合(質量部)において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を16リットルの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、各種ビードフィラーを得た。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3
In the formulation (parts by mass) shown in Table 1, the vulcanization accelerator and components other than sulfur were kneaded for 5 minutes in a 16-liter internal Banbury mixer, and the rubber was discharged out of the mixer and cooled to room temperature. Then, the rubber was placed in the same mixer again, a vulcanization accelerator and sulfur were added, and the mixture was further kneaded to obtain various bead fillers.

一方、キャップトレッドゴムを常法にしたがい調製し、加硫剤、架橋剤、充填剤量を増減することにより、表1に示す各種硬度を有するキャップトレッドゴムを得た。 On the other hand, a cap tread rubber was prepared according to a conventional method, and cap tread rubbers having various hardnesses shown in Table 1 were obtained by increasing or decreasing the amount of vulcanizing agent, cross-linking agent and filler.

M100(UBF)、M100(LBF)、HS(CAP)およびHS(LBF)は、上述のように測定した。また、H(LBF)/H(0)、H(UBF)/H(0)、S(UBF)/S(LBF)を測定した。結果を表1に示す。 M100 (UBF), M100 (LBF), HS (CAP) and HS (LBF) were measured as described above. Also, H(LBF)/H(0), H(UBF)/H(0), and S(UBF)/S(LBF) were measured. Table 1 shows the results.

前記ビードフィラーと、前記キャップトレッドゴムとを組み込み、タイヤサイズ275/80R22.5 151/148Jの各種試験タイヤを製造した。またビードフィラーおよびキャップトレッドゴム以外の各部材の条件は、各種試験タイヤ間で同一とした。 Various test tires of tire size 275/80R22.5 151/148J were manufactured by incorporating the bead filler and the cap tread rubber. The conditions of each member other than the bead filler and the cap tread rubber were the same among the various test tires.

得られた各種試験タイヤについて、下記の評価を行った。結果を表1に示す。 The following evaluations were performed on the obtained various test tires. Table 1 shows the results.

ウェットトラクション性:試験タイヤを12770ccの排気量の試験車両(トラクタヘッド)に装着し、空気圧をフロント900kPa、リヤ900kPaに調整し、水深1mmの舗装路面上を走行させ、時速6~21km/hの加速時における後輪のスリップ率を計測した。結果は、実施例1の値を100として指数表示した。指数が大きいほど、ウェットトラクション性に優れることを意味する。 Wet traction performance: The test tire was mounted on a test vehicle (tractor head) with a displacement of 12,770 cc, and the air pressure was adjusted to 900 kPa at the front and 900 kPa at the rear, and the tire was run on a paved road surface with a water depth of 1 mm at a speed of 6 to 21 km/h. The slip ratio of the rear wheels during acceleration was measured. The results are indexed with the value of Example 1 as 100. A higher index means better wet traction.

乗り心地:前記試験車両を用い、テストドライバーによる官能評価を行った。評価は5段階評価とし、「3」点を基準とし、相対評価した。
5:「3」点に対し、乗り心地に顕著な向上が見られる。
4:「3」点に対し、乗り心地に向上が見られる。
3:基準
2:「3」点に対し、乗り心地に劣っていた。
1:「3」点に対し、乗り心地に顕著に劣っていた。
Ride comfort: Sensory evaluation was performed by a test driver using the test vehicle. Evaluation was made into 5-level evaluation, and relative evaluation was made with "3" as a reference.
5: Significant improvement in ride comfort is observed with respect to point "3".
4: Riding comfort is improved compared to the "3" point.
3: Criterion 2: Inferior to the point of "3" in ride comfort.
1: Remarkably inferior in ride comfort to point "3".

Figure 0007283301000001
Figure 0007283301000001

上ビードフィラーの組成
*1:NR(TSR20)
*2:BR(日本ゼオン(株)製NIPOL BR 1220)
*3:カーボンブラック1(キャボットジャパン社製ショウブラックN330、NSA=70m/g)
*4:カーボンブラック2(キャボットジャパン社製ショウブラックN550、NSA=40m/g)
*5:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*6:加硫促進剤(三新化学工業(株)製NS-G)
*7:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
Composition of upper bead filler *1: NR (TSR20)
*2: BR (NIPOL BR 1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
*3: Carbon black 1 (Show Black N330 manufactured by Cabot Japan, N 2 SA = 70 m 2 /g)
*4: Carbon black 2 (Show Black N550 manufactured by Cabot Japan, N 2 SA = 40 m 2 /g)
*5: Zinc oxide (Type 3 zinc oxide manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
*6: Vulcanization accelerator (NS-G manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
*7: Sulfur (fine powdered sulfur with Kinka Ink Oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)

下ビードフィラーの組成
*8:NR(TSR20)
*9:BR(日本ゼオン(株)製NIPOL BR 1220)
*10:カーボンブラック3(キャボットジャパン社製ショウブラックN330、NSA=70m/g)
*11:酸化亜鉛(正同化学工業(株)製酸化亜鉛3種)
*12:加硫促進剤(三新化学工業(株)製NS-G)
*13:硫黄(鶴見化学工業(株)製金華印油入微粉硫黄)
Composition of lower bead filler *8: NR (TSR20)
*9: BR (NIPOL BR 1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.)
*10: Carbon black 3 (Show Black N330 manufactured by Cabot Japan, N 2 SA = 70 m 2 /g)
*11: Zinc oxide (Type 3 zinc oxide manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
*12: Vulcanization accelerator (NS-G manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
*13: Sulfur (fine powdered sulfur with Kinka oil from Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)

上記の表1から明らかなように、各実施例では、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの組成と、上ビードフィラーおよび下ビードフィラーの100%モジュラスの関係と、キャップトレッドゴムおよび下ビードフィラーの硬度の関係とを特定化しているので、乗り心地を損なわずにウェットトラクション性が改善されている。
これに対し、比較例1は、下ビードフィラーにおけるカーボンブラックの配合量、M100(UBF)/M100(LBF)およびHS(CAP)/HS(LBF)が本発明で規定する範囲外であるので、乗り心地が悪化した。
比較例2は、下ビードフィラーにおけるカーボンブラックの配合量およびM100(UBF)/M100(LBF)が本発明で規定する範囲外であるので、乗り心地が悪化した。
比較例3は、上下ビードフィラーにおけるカーボンブラックの配合量、硫黄の配合量およびM100(UBF)/M100(LBF)が本発明で規定する範囲外であるので、乗り心地が悪化した。
As is clear from Table 1 above, in each example, the relationship between the composition of the upper bead filler and the lower bead filler, the 100% modulus of the upper bead filler and the lower bead filler, and the hardness of the cap tread rubber and the lower bead filler Wet traction is improved without sacrificing ride comfort.
On the other hand, in Comparative Example 1, the blending amounts of carbon black in the lower bead filler, M100 (UBF)/M100 (LBF) and HS (CAP)/HS (LBF), were outside the ranges specified in the present invention. It made the ride worse.
In Comparative Example 2, the blending amount of carbon black in the lower bead filler and M100(UBF)/M100(LBF) were outside the ranges specified in the present invention, so the ride quality deteriorated.
In Comparative Example 3, the amount of carbon black, the amount of sulfur and M100(UBF)/M100(LBF) in the upper and lower bead fillers were outside the ranges specified in the present invention, so the ride quality deteriorated.

1 ビード部
2 サイドウォール
3 トレッド
31 アンダートレッド
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
62 上ビードフィラー
64 下ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルトクッション
9 インナーライナー
1 bead portion 2 sidewall 3 tread 31 undertread 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 62 upper bead filler 64 lower bead filler 7 belt layer 8 belt cushion 9 inner liner

Claims (3)

タイヤビード部に設けられたビードフィラーと、タイヤ接地面を構成するキャップトレッドゴムと、を備える重荷重用空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーは、タイヤ径方向外側に位置する上ビードフィラーと、前記上ビードフィラーに対しタイヤ径方向内側に位置する下ビードフィラーとを備え、
前記上ビードフィラーは、天然ゴム80~100質量部およびブタジエンゴム0~20質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを30~70質量部および硫黄を2~5質量部含み、
前記下ビードフィラーは、天然ゴム60~100質量部およびブタジエンゴム0~40質量部を含むジエン系ゴム100質量部に対し、窒素吸着比表面積(NSA)が40~100m/gのカーボンブラックを60~100質量部および硫黄を4~8質量部含み、
前記上ビードフィラーの100%モジュラスM100(UBF)と、前記下ビードフィラーの100%モジュラスM100(LBF)との比が、下記式を満たし、かつ
前記キャップトレッドゴムの硬度HS(CAP)と前記下ビードフィラーの硬度HS(LBF)との比が、下記式を満たす
ことを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4
HS(CAP)/HS(LBF)≦1.0
A heavy-duty pneumatic tire comprising a bead filler provided in a tire bead portion and a cap tread rubber forming a tire ground contact surface,
The bead filler comprises an upper bead filler located outside in the tire radial direction and a lower bead filler located inside the upper bead filler in the tire radial direction,
The upper bead filler is carbon having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 80 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 20 parts by mass of butadiene rubber. 30 to 70 parts by mass of black and 2 to 5 parts by mass of sulfur,
The lower bead filler is carbon having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 40 to 100 m 2 /g with respect to 100 parts by mass of diene rubber containing 60 to 100 parts by mass of natural rubber and 0 to 40 parts by mass of butadiene rubber. 60 to 100 parts by mass of black and 4 to 8 parts by mass of sulfur,
The ratio of the 100% modulus M100 (UBF) of the upper bead filler to the 100% modulus M100 (LBF) of the lower bead filler satisfies the following formula, and the hardness HS (CAP) of the cap tread rubber and the lower A heavy-duty pneumatic tire, characterized in that the ratio of a bead filler to hardness HS (LBF) satisfies the following formula.
M100(UBF)/M100(LBF)≦0.4
HS(CAP)/HS(LBF)≤1.0
タイヤ断面高さH(0)に対し、前記下ビードフィラーの高さH(LBF)と前記下ビードフィラーおよび前記上ビードフィラーの合計高さH(UBF)が、下記の関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55
The height H (LBF) of the lower bead filler and the total height H (UBF) of the lower bead filler and the upper bead filler with respect to the tire section height H (0) satisfy the following relationship: The pneumatic tire for heavy load according to claim 1.
0.1≦H(LBF)/H(0)≦0.3
0.35≦H(UBF)/H(0)≦0.55
前記上ビードフィラーの断面積S(UBF)と前記下ビードフィラーの断面積S(LBF)が、下記の関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
S(UBF)/S(LBF)≧0.8
The heavy-duty pneumatic tire according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional area S (UBF) of the upper bead filler and the cross-sectional area S (LBF) of the lower bead filler satisfy the following relationship.
S(UBF)/S(LBF)≧0.8
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