JPH0115406B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0115406B2
JPH0115406B2 JP58235182A JP23518283A JPH0115406B2 JP H0115406 B2 JPH0115406 B2 JP H0115406B2 JP 58235182 A JP58235182 A JP 58235182A JP 23518283 A JP23518283 A JP 23518283A JP H0115406 B2 JPH0115406 B2 JP H0115406B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
tread
rubber
resistance
durability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP58235182A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60128003A (en
Inventor
Tadashige Enomoto
Hiroshi Hirakawa
Akira Kida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP58235182A priority Critical patent/JPS60128003A/en
Publication of JPS60128003A publication Critical patent/JPS60128003A/en
Publication of JPH0115406B2 publication Critical patent/JPH0115406B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の技術分野〕 本発明は特定の物性を有する2層以上のトレツ
ド部を有し、耐摩耗性、耐カツト性、耐チツピン
グ性および耐久性をバランスよく備え、特に荷重
の高い大型に適した空気入りラジアルタイヤに関
するものである。 〔従来技術〕 国内、海外での大型タイヤのラジアル化が高ま
つている中で、トラツク・バス用ラジアルタイヤ
は高性能タイヤである為、その要求特性も高速
性、低燃費性、高寿命性、悪路耐久性等が極限ま
で要求され、かつユーザーからの要求自体多様化
傾向にある。その中でも特に高荷重ラグタイヤ
は、従来のような道路建設現場や採石現場という
悪路あるいは非舗装路主体の使用条件から、最近
では舗装路主体の使用条件を含めたものまで、そ
の使われ方が広範囲化してきている。即ち、非舗
装路と共に舗装路でできる限り高速走行が可能な
高荷重ラグ用大型ラジアルタイヤの要求が高まつ
てきており、単なる従来の単能的仕様だけでは対
応しきれない情勢にある。例えば、それに使われ
る材料面においても、舗装路要求特性としての耐
摩耗性と、悪路あるいは非舗装路要求特性として
の耐カツト性及び耐チツピング性の両立化は難か
しく、さらに高荷重ラグタイヤ要求特性としての
耐久性まで含めると、単一キヤツプトレツドに全
ての機能を持たせることは困難であり、市場要求
を満足させることができない。 これらの要求を満足させるアプローチの仕方と
して材料面を改良する手段および構造面を改良す
る手段の二通りの方法が考えられる。 まず、材料配合面からのアプローチとして特開
昭52−101503号公報に示されているような、窒素
吸着量、ジブチルフタレート吸収量及び着色力と
いうカーボン特性の適正化によつて、従来では相
反するとされていた耐摩耗性と耐カツト性及び耐
チツピング性とを両立化させる技術は存在するも
のの、このような単一トレツドゴムのみで、現在
特に高荷重ラグタイヤで要求されている高速性、
高寿命性さらには悪路耐久性に対する極限値を満
足するまでには至つていないのが現状である。 一方、構造設計面でも、従来技術を代表してい
る単一コンパウンドトレツド構造を有するタイヤ
では、耐摩耗性を余りにも重視するとゴムの発熱
が高くなり、走行初期でのトレツドセパレーシヨ
ン問題や走行中期〜末期にかけてのチツピングに
よる異常摩耗現象を引き起こし、逆に耐チツピン
グ性、低燃費性や高速耐久性を重視すると、初期
摩耗を含めた摩毛寿命の低下を引き起こしてしま
い、十分満足するタイヤを得ることが困難であつ
た。 このような中で、現状までの技術として耐久性
向上を目的とした技術は確立されつつあり、例え
ば、特公昭58−3842、特開昭54−132904、特開昭
54−38004、特開昭58−128904各号公報で示され
ている技術は、キヤツプトレツドとは別に、ベー
ストレツドゴムをキヤツプトレツドとベルトとの
中間に配置させ、そのベーストレツドゴムの低発
熱化や剛性レベルの確保によつて熱的な耐久性が
改善されるというものである。しかしながら、現
在では、ただ単なる耐久性向上目的の2層トレツ
ド構造という従来技術では満足しきれず、耐久性
レベルを維持しつつ、耐摩耗性向上による高寿命
化と早期摩耗の改善、さらには摩耗中期から末期
にかけての耐カツト性及び耐チツピング性の改善
を図つた空気入り大型ラジアルタイヤの開発が望
まれている。 〔発明の目的〕 本発明はタイヤの耐摩耗性、耐カツト性、耐チ
ツピング性および耐久性をすべて満足するように
設計された、好ましくは大型の空気入りラジアル
タイヤを提供することにある。 〔発明の構成〕 本発明の構成は少なくとも2層のトレツドゴム
を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、トレ
ツド最外層(A層)の容積をトレツド全容積に対
して25〜50%とし、A層に隣接する内側トレツド
層(B層)の容積をトレツド全容積に対して30〜
75%とし、かつA層の300%モジユラスおよび20
℃における損失正接tanδをB層のそれらよりもそ
れぞれ大にすると共に、A層の300%モジユラス
を120〜160Kg/cm2、前記tanδを0.18以上、B層の
300%モジユラスを80〜120Kg/cm2、前記tanδを
0.14〜0.18ととしたことを要旨とするものであ
る。 以下、本発明を更に具体的に説明する。 まず、本発明の目的である耐摩耗然、耐カツト
性、耐チツピング性および耐久性をすべて満足す
るにはどうして2層以上の特定物性のトレツド層
が必要なのかについて説明する。 本発明でいう摩耗とは通常の走行条件でゴムが
微細な摩耗粉としてトレツド表面から取去られる
ことによつてトレツド溝部が連続的に減少する現
象である。 一方、チツピングとは非常に高荷重で高いトル
クをうけた場合に起る現象で、トレツド表面のゴ
ムが0.5〜2.00mm程度の厚さの層状となつて部分
的に取去られる現象である。そしてチツピングは
走行初期には起らず、走行中期から末期に、トレ
ツド部のゴムが熱あるいは応力疲労により硬化し
て起こることがわかつている。また、この応力疲
労が限界に達するとトレツド部の網目密度が増大
する。網目密度はゴム膨潤密度測定で得られる
が、一般的にはストレス−ストレイン曲線上の
300%モジユラスで代用できることが知られてい
る。 トレツドに用いる材料物性としては、この網目
密度が一定の限界を越さないことが重要である。
この応力疲労により網目密度の上昇を走行距離と
共に調査してみると、ゴムの網目密度は順次増加
し、かつ300%モジユラスも走行距離と共に増加
していることが明らかになつた。また、その増加
をくい止めるためにトレツドに用いられるゴム組
成物を許し得る範囲内で変化させたが、同一条件
における走行においては300%モジユラスの増加
率は類似しており、走行中期から末期において限
界値を越えないためには、初期における300%モ
ジユラスをある値以下に保つ必要がある即ち、適
正なる300%モジユラス設定が必要であるという
結論を得た。 但し、余りにもトレツド部全体の網目密度を低
目に設定すると、トレツド表面部分を含めた全体
のモジユラスが低下することになり、トレツド部
全体の変形が大きくなるために耐摩耗性を低下さ
せることに結びついてしまう。このように実際タ
イヤを用いた研究から、特に高荷重用大型ラジア
ルタイヤのトレツド部分は、走行初期と応力疲労
を受けた後の末期とでは、トレツド部分に要求さ
れる性能が異なるため、走行中期から末期までカ
ツト及びチツピングを起こさず、耐摩耗性および
耐久性をも向上させるには、次の条件が必要であ
ることがわかつた。 (1) トレツド部の接地面に近い最外層(A層と呼
ぶ)には、ヒステリシスロスや発熱がやや高目
であるが、耐摩耗性にすぐれ、網目密度も高目
(300%モジユラス高目)に設定する。 (2) トレツド部の溝近傍(近似的にはA層の内側
に隣接する層)で、走行末期に摩耗する部分
(B層と呼ぶ)はカツトおよびチツピングを起
さないように300%モジユラスを低目に設定し、
走行初期における網目密度を低くすると共に、
耐久性面からも影響が大きい部分であるので、
ヒステリシスロスはA層のゴムのそれより低く
設定する。 (3) 更に好ましくは溝下のベルトとの間に第3層
目(C層と呼ぶ)を設ける。このC層は摩耗す
るまで使われず、それ故最も耐久性が要求され
る部分であるため、ヒステリシスロスを最も低
く設定し、耐摩耗性は考慮しないが、耐外傷性
に対する性能を限界以上に設定する。これによ
り更生性が向上すると共に、更生して使用する
際の耐久性が増すことになる。 各層のトレツド全容積に対する割合はA層が25
〜50%、B層が30〜75%である必要がある。ま
た、C層を設ける際にはC層の比率を0〜20%、
好ましくは5〜20%にするのがよい。またC層ゲ
ージはトレツド溝下ゲージを越えないようにする
のが好ましい。 ここで各層の容積割合はタイヤ断面を等間隔の
幅mでn等分し、各部分のキヤツプトレツドゴム
層の厚さをai、bi、ciとし、両シヨルダー間での
積算容積比率として算出したものである。 次に本発明において使用されるゴム組成物とし
ては、各々のトレツドゴム層の機能を満足するゴ
ム組成物が必要であり、それ故、天然ゴム、合成
イソプレンゴムもしくはこれらのゴムを少なくと
も70重量部以上含有し、残部がポリブタジエンゴ
ム又はスチレンブタジエンゴムよりなるブレンド
ゴムから選択されたものであるのが好ましい。ま
た、ゴム100重量部に対して、トレツドA層に関
しては、チツ素表面積(N2SAとする)125〜150
m2/g、ジブチルフタレート吸収量(DBPとす
る)105〜130ml/100g、着色力(対Industry
Beferencl Black#3)110%以上の高補強性カ
ーボンを40〜60重量部配合し、トレツドB層に関
しては、N2SA110〜125m2/g、DBP80〜120
ml/100g、着色力110%以上の補強性カーボンを
30〜50重量部配合し、さらにトレツドC層に対し
ては、N2SA70〜110m2/g、DBP80〜120ml/
100g、着色力100%以上の補強性カーボンを40〜
60重量部配合することが好ましい。 さらに本発明で使用されるゴム組成物の物理特
性値としては、トレツドA層に関しては、300%
モジユラスが120〜160Kg/cm2、tanδが0.18以上が
必要であり、トレツドB層に関しては、300%モ
ジユラスが80〜120Kg/cm2、tanδが0.14〜0.18が
必要であり、トレツドC層を用いる場合には300
%モジユラスが100〜140Kg/cm2、tanδが0.14以下
が好ましい。 ここで、本発明の中で最も重要な役割を果たす
トレツドB層については、非輔装路ユーザーでの
走行中〜末期に生ずるカツト及びチツピングによ
る異常摩耗現象や一般路ユーザーを含めた全体の
タイヤ寿命問題等から、その全トレツドに占める
vol比率は重要であり、それ故種々苛酷度の異な
る条件下で、そのトレツドB層Vol比率を変えて
実走行テストを実施した結果、非舗装路又は悪路
という非常にシビアリテイーの高い使用条件下
で、そのVol比率が30%以下ではB層に到達する
前にA層でカツト及びチツピングによる異常摩耗
現象をひき起こし、一方75%以上では、これらチ
ツピングによる異常摩耗現象は満足するものの、
タイヤ寿命の低下をもたらし好ましくない。そし
てこのトレツドB層に適用できるカーボンとして
はN2SA125m2/g以上、DBP120ml/100g以上
のカーボンを50重量部以上配合すると、走行中期
〜末期でのカツト及びチツピング性が著しくそこ
なわれると共にtanδも0.18以上となり耐久性上不
安が生ずる。逆に30重量部以下では耐久性上問題
ないもののタイヤ寿命の低下をもたらし、又、
N2SA110m2/g以下、DBP80ml/100g以下のカ
ーボンを使つた場合も同様の問題を生ぜしめる。 次にトレツドA層であるが、上記トレツドB層
とのバランスのもとでタイヤ寿命の低下や走行初
期のカツト及びチツピングによる異常摩耗現象を
生じさせないような機能確保とVol確保が必要で
あり、それ故、そのVol比率は、異常摩耗現象防
止の為に50%以下に、タイヤ寿命確保の為に25%
以上に設定する必要がある。又、接地面に最も近
いトレツド層であるので、耐摩耗性に関する機能
を十分に発揮させるべくN2SA125m2/g以上の
小粒径カーボンブラツクが好ましい。なお、
N2SA150m2/g以上、DBP130ml/100g以上の
カーボンを60重量部以上配合することは混合加工
性の点で好ましくなく、又、機能的にも走行初期
にチツピングによる異常摩耗現象を引き起こし好
ましくない。逆にN2SA125m2/g、以下、
DBP105ml/100g以下では、カーボンブラツク
の補強性それ自体が耐摩耗性に対して不足とな
り、まして40重量部以下の低充填配合では、本来
の耐摩耗性機能を発揮するのが因難である。 第3層目のトレツドC層を使用する場合、特に
重荷重又は高速などのシビアリテイーの高い使用
条件では、トレツドC層の役割も重要であり、そ
れ故全トレツドに占めるVol比率も5%以下では
耐久性不足を生じ、一方20%以上では、摩耗終期
での外傷などによる寿命を著しく低下させること
になる。又、溝下トレツドゲージを越えて配置さ
せると、摩耗終期にこのトレツドC層がトレツド
表面に露呈してしまい外観上好ましくない。さら
にヒステリシスロスを最も低く設定する為N2SA
が110m2/g以上のカーボンは好ましくなく逆に
70m2/g以下のカーボンでは、走行に伴なう熱的
要因からの物性低下が著しく好ましくない。そし
てそのカーボンブラツクの配合量も60重量部以上
ではtanδの0.14以下を達成できず、耐久性不足を
生じせしめる。又、40重量部以下では、モジユラ
ス不足を生じ耐外傷性に対する限界性能を確保で
きない。 以下、図面を参照して本発明の構造を説明す
る。図は本発明のタイヤの断面図であり、キヤツ
プトレツドは3層から成り、踏面にトレツド最外
層(A層)1、その内側に内側トレツド層(B
層)2、更にその内に最内トレツド層(C層)3
が設けられ、C層3に隣接して4層からなるベル
ト層4およびカーカス5が配備され、最も内側に
はライナー6が設けられている。また、ai、bi
ciはトレツド部をm等分した際のmi番目のA層の
厚さ、B層の厚さおよびC層の厚さをそれぞれ示
している。 以下、実施例を挙げて本発明の効果を説明す
る。 実施例 図に示す3層トレツド構造のラジアルタイヤを
製造し、各種性能テストを行なつた。 タイヤのA、B、C各層に使用したゴム組成物
は、天然ゴム、合成イソプレンゴムもしくは、ポ
リブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムよ
りなるブレンドゴムから選択されたゴム100重量
部に対して第1表に示す各種カーボンブラツクを
適量部、更にステアリン酸3重量部、亜鉛3重量
部、老化防止剤2重量部、そして硫黄および加硫
促進剤を適量部配合してなり、かつ第1表に示さ
れた諸特性を有するゴム組成物が用意された、こ
の中で300%モジユラスはJIS K6301法に従がつ
て測定し、またtanδは動的粘弾性測定機を用い、
振動数20Hz、動歪10%±2%、温度20℃条件での
値を示す。さらに摩耗Index値は、比較例1を
100とした際の指数値であり、その摩耗量はラン
ボーン摩耗試験機で測定した。 使用したタイヤは、トレツド部を4分割にし、
カーカス及びベルトがスチールコード層よりなる
1000R20 14PRラグタイプのスチールラジアルタ
イヤを製造し、第1表記載のゴム組成物を各トレ
ツドゴム層に割り当て、そのゴム層分割率を種々
変化させて耐摩耗性、耐カツト性、耐チツピング
性、さらには耐久性に関する実車評価を行ない、
その結果を第2表に示す。 まず耐久性については、下表に示す時間ステツ
プで荷重を累増して55Km/HRの一定速度で走行
させてどのスチツプで故障に至るかの、いわゆる
FMV−SSNo.119条件に従う室内耐久試験を実施
し、比較例1を100として指数表示した耐久性の
優れるもの程、大きい数値を示す。
[Technical Field of the Invention] The present invention has a tread portion of two or more layers with specific physical properties, has a good balance of wear resistance, cut resistance, chipping resistance, and durability, and is particularly suitable for large-scale applications with high loads. This invention relates to pneumatic radial tires. [Conventional technology] With the increasing use of radial large tires in Japan and overseas, radial tires for trucks and buses are high-performance tires, so the required characteristics are high speed, low fuel consumption, and long life. , durability on rough roads, etc. are required to the utmost, and the demands from users themselves tend to be diversified. Among them, high-load lug tires in particular are being used in a variety of ways, from the traditional conditions of use mainly on rough roads or unpaved roads such as road construction sites and quarry sites, to recently used conditions mainly on paved roads. It is becoming widespread. That is, there is an increasing demand for large radial tires with high load lugs that can run as fast as possible on paved roads as well as unpaved roads, and the situation is such that it cannot be met with mere conventional single-purpose specifications. For example, in terms of the materials used, it is difficult to achieve both wear resistance, which is required for paved roads, and cut resistance and chipping resistance, which are required for rough roads or non-paved roads. Including durability as a characteristic, it is difficult to provide all functions to a single cap lead, and it is impossible to satisfy market demands. There are two possible approaches to meeting these demands: improving the material and improving the structure. First, as an approach from the material formulation aspect, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 101503/1983, optimization of carbon properties such as nitrogen adsorption amount, dibutyl phthalate absorption amount, and coloring power is necessary. Although there is technology that can achieve both abrasion resistance, cut resistance, and chipping resistance, such single tread rubber alone cannot achieve the high speed and high speed that are currently required for high-load lug tires.
At present, it has not yet reached the point where it satisfies the ultimate values for long life and rough road durability. On the other hand, in terms of structural design, in tires with a single-compound tread structure, which is typical of conventional technology, if too much emphasis is placed on wear resistance, the heat generation of the rubber increases, leading to problems with tread separation in the early stages of driving. Chipping during the middle to final stages of driving can cause abnormal wear, while placing emphasis on chipping resistance, low fuel consumption, and high-speed durability can lead to a reduction in wear life, including initial wear, resulting in tires that are not fully satisfactory. It was difficult to obtain Under these circumstances, technologies aimed at improving durability are currently being established.
54-38004 and Japanese Patent Application Laid-open No. 58-128904, a base tread rubber is placed between the cap lead and the belt, in addition to the cap lead, and the base tread rubber has low heat generation. Thermal durability is improved by ensuring a certain level of rigidity and rigidity. However, at present, the conventional technology of a two-layer treaded structure that simply aims to improve durability is no longer satisfactory, and while maintaining the durability level, it is now possible to extend the lifespan by improving wear resistance and improve early wear. It is desired to develop a large pneumatic radial tire with improved cut resistance and chipping resistance from the beginning to the end of life. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a preferably large-sized pneumatic radial tire designed to satisfy all of tire wear resistance, cut resistance, chipping resistance, and durability. [Configuration of the Invention] The configuration of the present invention is that in a pneumatic radial tire having at least two layers of tread rubber, the volume of the outermost tread layer (layer A) is 25 to 50% of the total volume of the tread, and The volume of the inner tread layer (B layer) is 30 to 30% of the total tread volume.
75%, and 300% modulus of A layer and 20
The loss tangent tan δ at ℃ is made larger than those of the B layer, the 300% modulus of the A layer is 120 to 160 Kg/cm 2 , the tan δ is 0.18 or more, and the B layer is made larger.
300% modulus is 80~120Kg/cm 2 , and the tanδ is
The gist of this is that it is between 0.14 and 0.18. The present invention will be explained in more detail below. First, we will explain why two or more tread layers having specific physical properties are necessary to satisfy all of the objectives of the present invention, such as abrasion resistance, cut resistance, chipping resistance, and durability. Wear as used in the present invention is a phenomenon in which the tread groove portion is continuously reduced due to rubber being removed from the tread surface as fine abrasion particles under normal running conditions. On the other hand, chipping is a phenomenon that occurs when extremely high loads and high torques are applied, and the rubber on the tread surface is partially removed in a layer with a thickness of about 0.5 to 2.00 mm. It is known that chipping does not occur in the early stages of running, but occurs during the middle to final stages of running when the rubber in the tread hardens due to heat or stress fatigue. Furthermore, when this stress fatigue reaches its limit, the mesh density of the tread portion increases. Network density can be obtained by measuring rubber swelling density, but it is generally measured on the stress-strain curve.
It is known that 300% modulus can be used instead. Regarding the physical properties of the material used for the tread, it is important that the mesh density does not exceed a certain limit.
When we investigated the increase in mesh density due to this stress fatigue with the distance traveled, we found that the mesh density of the rubber gradually increased and that the 300% modulus also increased with the distance traveled. In addition, in order to prevent this increase, the rubber composition used in the tread was changed within an allowable range, but when running under the same conditions, the increase rate of 300% modulus was similar, and it reached its limit from the middle to the end of running. It was concluded that in order not to exceed this value, it is necessary to keep the initial 300% modulus below a certain value, that is, it is necessary to set an appropriate 300% modulus. However, if the mesh density of the entire tread portion is set too low, the overall modulus including the tread surface portion will decrease, and the deformation of the entire tread portion will increase, resulting in a decrease in wear resistance. It is tied to In this way, research using actual tires has shown that the performance required of the tread portion of large radial tires for high loads is different between the initial stage of running and the final stage after stress fatigue. It has been found that the following conditions are necessary to prevent cutting and chipping from the beginning to the final stage and to improve wear resistance and durability. (1) The outermost layer (referred to as the A layer) near the ground plane of the tread section has slightly high hysteresis loss and heat generation, but has excellent wear resistance and a high mesh density (300% high modulus). ). (2) The part near the groove of the tread section (approximately the layer adjacent to the inside of the A layer) that wears out at the end of running (called the B layer) has a modulus of 300% to prevent cutting and chipping. Set it low,
In addition to lowering the mesh density at the beginning of the run,
This is a part that has a big impact on durability, so
The hysteresis loss is set lower than that of the rubber of the A layer. (3) More preferably, a third layer (referred to as C layer) is provided between the groove and the belt. This C layer is not used until it wears out, and is therefore the part that requires the most durability, so the hysteresis loss is set to the lowest, and wear resistance is not considered, but the performance for trauma resistance is set above the limit. do. This improves retreadability and increases durability when used after retreading. The ratio of each layer to the total volume of the tread is 25 for layer A.
-50%, B layer should be 30-75%. In addition, when providing the C layer, the ratio of the C layer is 0 to 20%,
Preferably it is 5 to 20%. Further, it is preferable that the C layer gauge does not exceed the tread groove lower gauge. Here, the volume ratio of each layer is calculated as the cumulative volume ratio between both shoulders by dividing the tire cross section into n equal parts with a width m at equal intervals, and setting the thickness of the cap tread rubber layer in each part to ai, bi, and ci. This is what I did. Next, the rubber composition used in the present invention needs to be a rubber composition that satisfies the functions of each tread rubber layer, and therefore contains at least 70 parts by weight of natural rubber, synthetic isoprene rubber, or these rubbers. It is preferable that the blend rubber is selected from blend rubber containing polybutadiene rubber or styrene-butadiene rubber. In addition, for 100 parts by weight of rubber, the tread A layer has a nitrogen surface area (N 2 SA) of 125 to 150.
m 2 /g, dibutyl phthalate absorption (DBP) 105-130ml/100g, coloring power (vs. Industry
Beferencl Black #3) Contains 40 to 60 parts by weight of highly reinforcing carbon of 110% or more, and for the Toledo B layer, N 2 SA 110 to 125 m 2 /g, DBP 80 to 120
ml/100g, reinforcing carbon with coloring power of 110% or more
30 to 50 parts by weight, and for the Toledo C layer, N 2 SA 70 to 110 m 2 /g, DBP 80 to 120 ml /
100g, 40~ reinforcing carbon with over 100% coloring strength
It is preferable to mix 60 parts by weight. Furthermore, the physical property values of the rubber composition used in the present invention are 300% for the tread A layer.
A modulus of 120 to 160 Kg/cm 2 and a tan δ of 0.18 or more are required. For the treaded B layer, a 300% modulus of 80 to 120 Kg/cm 2 and a tan δ of 0.14 to 0.18 are required, and the treaded C layer is used. 300 in case
It is preferable that the % modulus is 100 to 140 Kg/cm 2 and the tan δ is 0.14 or less. Here, regarding the Toread B layer, which plays the most important role in the present invention, the abnormal wear phenomenon due to cuts and chipping that occur during to the final stage of driving by non-impaired road users, and the overall tire wear including general road users. Due to lifespan issues, etc.,
The vol ratio is important, and as a result of conducting actual driving tests under various conditions of varying degrees of severity and varying the vol ratio of the Toledo B layer, we found that it was possible to obtain the results under very severe usage conditions such as unpaved roads or rough roads. If the Vol ratio is less than 30%, abnormal wear phenomena due to cutting and chipping will occur in the A layer before reaching the B layer, while if it is more than 75%, although these abnormal wear phenomena due to chipping will be satisfied,
This is undesirable as it reduces tire life. If 50 parts by weight or more of carbon with N 2 SA of 125 m 2 /g or more and DBP of 120 ml/100 g or more is added to the Toledo B layer, the cutting and chipping properties at the middle to end of running will be significantly impaired, and tan δ is 0.18 or more, which raises concerns about durability. On the other hand, if it is less than 30 parts by weight, there will be no problem in terms of durability, but it will shorten the life of the tire.
A similar problem occurs when carbon with an N 2 SA of 110 m 2 /g or less and a DBP of 80 ml / 100 g or less is used. Next, regarding the tread A layer, in balance with the tread B layer, it is necessary to ensure functionality and volume that will not reduce tire life or cause abnormal wear due to cuts and chipping in the early stages of running. Therefore, the Vol ratio should be kept below 50% to prevent abnormal wear, and 25% to ensure tire life.
It is necessary to set the above settings. Furthermore, since this is the tread layer closest to the ground plane, carbon black with a small particle size of N 2 SA of 125 m 2 /g or more is preferred in order to fully exhibit its wear resistance function. In addition,
Adding more than 60 parts by weight of carbon with N 2 SA of 150 m 2 /g or more and DBP of 130 ml / 100 g or more is undesirable from the viewpoint of mixing processability, and is also undesirable from a functional standpoint as it causes abnormal wear due to chipping at the beginning of running. . Conversely, N 2 SA125m 2 /g, below:
If the DBP is less than 105 ml/100 g, the reinforcing properties of carbon black itself will be insufficient in terms of wear resistance, and even more so if the loading is as low as 40 parts by weight or less, it will be difficult to demonstrate the original wear resistance function. When using the third tread C layer, especially under severe usage conditions such as heavy loads or high speeds, the role of the tread C layer is also important, so the Vol ratio in the total tread should be less than 5%. If it exceeds 20%, durability will be insufficient, and if it exceeds 20%, the lifespan will be significantly reduced due to external damage at the end of wear. Furthermore, if the tread C layer is placed beyond the bottom groove tread gauge, the tread C layer will be exposed on the tread surface at the end of wear, which is unfavorable in terms of appearance. Furthermore, in order to set the hysteresis loss to the lowest, N 2 SA
Carbon with a density of 110m 2 /g or more is undesirable.
Carbon with a density of 70 m 2 /g or less is undesirable because physical properties deteriorate significantly due to thermal factors associated with running. If the amount of carbon black added is 60 parts by weight or more, it will not be possible to achieve a tan δ of 0.14 or less, resulting in insufficient durability. Moreover, if the amount is less than 40 parts by weight, the modulus will be insufficient and the critical performance for trauma resistance cannot be secured. Hereinafter, the structure of the present invention will be explained with reference to the drawings. The figure is a cross-sectional view of the tire of the present invention, and the cap tread consists of three layers, with the outermost tread layer (A layer) 1 on the tread surface and the inner tread layer (B layer) on the inside.
layer) 2, and further therein the innermost tread layer (C layer) 3
A belt layer 4 and a carcass 5 consisting of four layers are provided adjacent to the C layer 3, and a liner 6 is provided on the innermost side. Also, a i , b i ,
c i indicates the thickness of the mi-th layer A, layer B, and layer C when the tread portion is divided into m equal parts. Hereinafter, the effects of the present invention will be explained with reference to Examples. EXAMPLE A radial tire with the three-layer tread structure shown in the figure was manufactured and various performance tests were conducted. The rubber composition used for each layer A, B, and C of the tire is shown in Table 1 based on 100 parts by weight of rubber selected from natural rubber, synthetic isoprene rubber, or a blended rubber consisting of polybutadiene rubber or styrene-butadiene rubber. Contains an appropriate amount of various carbon blacks, 3 parts by weight of stearic acid, 3 parts by weight of zinc, 2 parts by weight of an anti-aging agent, and appropriate parts of sulfur and a vulcanization accelerator, and the various materials shown in Table 1. A rubber composition having the following characteristics was prepared, in which the 300% modulus was measured according to the JIS K6301 method, and the tan δ was measured using a dynamic viscoelasticity measuring machine.
The values are shown at a frequency of 20Hz, a dynamic strain of 10%±2%, and a temperature of 20℃. Furthermore, the wear index value is the same as that of Comparative Example 1.
The index value is set to 100, and the amount of wear was measured using a Lambourn abrasion tester. The tires used have a tread section divided into four parts,
Carcass and belt are made of steel cord layer
A 1000R20 14PR lug type steel radial tire is manufactured, and the rubber compositions listed in Table 1 are assigned to each tread rubber layer, and the rubber layer division ratio is varied to improve wear resistance, cut resistance, chipping resistance, and conducted an actual vehicle evaluation regarding durability.
The results are shown in Table 2. First of all, regarding durability, we calculate the step at which failure occurs when the load is cumulatively increased in the time steps shown in the table below and the vehicle is run at a constant speed of 55 km/HR.
An indoor durability test was conducted in accordance with the conditions of FMV-SS No. 119, and Comparative Example 1 was set as 100 and expressed as an index. The better the durability, the higher the numerical value.

【表】 次に耐摩耗性については、種々の苛酷度テスト
の中で、平均速度55Km/HR、荷重120%、舗装
率約99%の良路ユーザーと、平均速度30Km/
HR、荷重140%、非舗装率20%以上の悪路ユー
ザーで実車テストを実施し、残溝3.2m/mにな
る迄の走行距離を比較例1を100とした指数で表
示した。値が大きい程耐摩耗性が良好でタイヤ寿
命の長いことを示している。 また、耐カツト性、耐チツピング性について
は、上記悪路ユーザーで外観チエツクを実施し、
耐カツト性はトレツド表面に入つた外傷の数で、
一方、耐チツピング性はトレツド表面の剥離現象
の発生度で評価し、比較例1を100とした場合の
比率として算出した。数値が大きいもの程、耐カ
ツト性、耐ピツチング性の優れていることを示し
ている。
[Table] Next, regarding wear resistance, among various severity tests, average speed of 55 km / HR, load of 120%, good road user with about 99% paving ratio, and average speed of 30 km / HR
An actual vehicle test was conducted on a user on a rough road with HR, load of 140%, and unpaved ratio of 20% or more, and the distance traveled until the remaining groove was 3.2 m/m was expressed as an index with Comparative Example 1 set as 100. The larger the value, the better the wear resistance and the longer the tire life. In addition, regarding cut resistance and chipping resistance, we conducted an external appearance check with the rough road users mentioned above.
Cut resistance is the number of injuries that enter the cut surface.
On the other hand, chipping resistance was evaluated by the degree of occurrence of peeling phenomenon on the tread surface, and calculated as a ratio when Comparative Example 1 was set as 100. The larger the value, the better the cut resistance and pitting resistance.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 第2表の結果から、B層を有さない比較例1に
比べ耐摩耗性、耐カツト性、耐チツピング性およ
び耐久性のいずれもすぐれていることがわかる。
また、B層の容積割合が75%を越えた比較例2は
舗装路での耐摩耗性および耐カツト性に劣り、A
層が50%を越え、B層が30%未満である比較例3
は非舗装路の耐摩耗性、耐チツピング性および耐
久性が劣つていることがわかる。
[Table] From the results in Table 2, it can be seen that the abrasion resistance, cut resistance, chipping resistance, and durability are all superior to Comparative Example 1, which does not have the B layer.
In addition, Comparative Example 2, in which the volume ratio of layer B exceeded 75%, had poor abrasion resistance and cut resistance on paved roads;
Comparative example 3 in which the layer is more than 50% and the B layer is less than 30%
It can be seen that the abrasion resistance, chipping resistance, and durability of unpaved roads are inferior.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図は本発明のラジアルタイヤの断面図である。 1……トレツド最外層(A層)、2……内側ト
レツド層(B層)、3……最内トレツド層(C
層)、4……ベルト層、5……カーカス、6……
ライナー。
The figure is a sectional view of the radial tire of the present invention. 1... Outermost tread layer (A layer), 2... Inner tread layer (B layer), 3... Innermost tread layer (C
layer), 4...belt layer, 5...carcass, 6...
liner.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 少なくとも2層のトレツドゴムを有する空気
入りラジアルタイヤにおいてトレツド最外層(A
層)の容積をトレツド全容積に対して25〜50%と
し、A層に隣接する内側トレツド層(B層)の容
積をトレツド全容積に対して30〜75%とし、かつ
A層の300%モジユラスおよび20℃における損失
正接tanδをB層のそれらよりもそれぞれ大にする
と共に、A層の300%モジユラスを120〜160Kg/
cm2、前記tanδを0.18以上、B層の300%モジユラ
スを80〜120Kg/cm2、前記tanδを0.14〜0.18とと
したことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
1 In a pneumatic radial tire having at least two layers of tread rubber, the outermost tread layer (A
The volume of the inner tread layer (B layer) adjacent to the A layer is 30 to 75% of the total tread volume, and the volume of the A layer is 300% of the total tread volume. The modulus and loss tangent at 20℃ are made larger than those of the B layer, and the 300% modulus of the A layer is increased to 120 to 160 kg/
cm 2 , the tan δ is 0.18 or more, the 300% modulus of the B layer is 80 to 120 Kg/cm 2 , and the tan δ is 0.14 to 0.18.
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