JPH06184362A - トラック・バス用ラジアルタイヤのトレッド構造 - Google Patents

トラック・バス用ラジアルタイヤのトレッド構造

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JPH06184362A
JPH06184362A JP4341774A JP34177492A JPH06184362A JP H06184362 A JPH06184362 A JP H06184362A JP 4341774 A JP4341774 A JP 4341774A JP 34177492 A JP34177492 A JP 34177492A JP H06184362 A JPH06184362 A JP H06184362A
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JP
Japan
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rubber
cap
base
carbon black
wear resistance
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Withdrawn
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JP4341774A
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Hirofumi Hayashi
浩文 林
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 トレッド損傷が効果的に抑制され得るトラッ
ク・バス用ラジアルタイヤのトレッド構造を提供する。 【構成】 キャップ/ベース構造ラジアルタイヤのキャ
ップゴムとして、天然ゴム及びジエン系合成ゴムの少な
くとも1種よりなるゴム成分100重量部に対しセチル
トリメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積が13
5〜165m2 /g の範囲にあるカーボンブラックを4
5〜65重量部配合したゴム組成物を用い、そのベース
ゴムとして、同じくセチルトリメチルアンモニウムブロ
マイド吸着比表面積が130〜150m2 /g で、ジブ
チルフタレート吸油量が100〜110ml/100gの範囲
にあるカーボンブラックを40〜55重量部配合したゴ
ム組成物を用いると共に、キャップとベースの厚みの比
を0.1〜0.3の範囲に設定してなるトラック・バス
用ラジアルタイヤのトレッド構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、キャップ/ベース構造
からなる重荷重用ラジアルタイヤの改良に関し、特に現
行並みの高速耐久性を確保しつつ、耐摩耗性と耐偏摩耗
性を大幅に向上し得るトラック・バス用ラジアルタイヤ
のトレッド構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、トラック・バス用ラジアルタ
イヤにおいても、トレッドがキャップゴムとベースゴム
の2層構造からなるタイヤは知られている。そして、こ
の種のタイヤのキャップゴムには耐摩耗性の高いゴム組
成物が使用され、ベースゴムにはトレッドの発熱を下げ
て耐久性を向上しうる低発熱性ゴム組成物が用いられて
きた。
【0003】また、こうしたタイヤのベーストレッドの
厚みは全トレッドの厚みの25%以下、その多くは10
〜20%の範囲に設定されていた。
【0004】以上のごとき構成を有するラジアルタイヤ
においては、ケース本体の耐久性が向上されるにつれ、
その走行寿命はキャップゴムの耐摩耗性に依存する度合
いが高くなり、更に耐摩耗性の良い改良カーボンブラッ
クが求められるようになってきた。そして、従来使用さ
れていたISAF級(CTAB 111〜114 m2 /g )のカー
ボンブラックに代わって、粒子径のより小さいSAF級
(CTAB 125〜132 m2/g )のカーボンブラックが主と
して使用されている。
【0005】しかし、現行のSAF級カーボンブラック
を配合したゴム組成物は、CTABの大きさから期待される
ほどの耐摩耗性が得られず、近年とみに激しさを増しつ
つある耐摩耗性競争には対応しきれなくなってきた。
【0006】そこで、耐摩耗性を改良する手段として、
更に粒子径の小さいカーボンブラックを使用したり、配
合量を増加する等の方法が種々試みられている。このよ
うな手法によりキャップゴムの補強性を高めると、一般
にタイヤの発熱温度が上昇するので、初期走行時の耐摩
耗性は改善されるが、中期以後になるとゴムの熱劣化が
進行し、これによりタイヤの摩耗寿命がかえって低下し
たり、ベルトセパレーションなど熱によるタイヤの破壊
現象が起こり易くなるという問題があった。
【0007】このような現状において、タイヤの高速耐
久性能を損なうことなく、耐摩耗性を向上するために低
発熱性ベーストレッドに期待される役割は極めて大きい
といえる。
【0008】ところで、該ベーストレッドには、一般
に、HAF級(CTAB 78〜 83 m2 /g)乃至はISAF級
のカーボンブラックを使用し、かつその充填量を比較的
ローレベルとした低発熱性ゴム組成物が用いられている
が、低発熱化のためにベースゴムの剛性を更に低くする
と、機械的強度の低下によるブロックティアやリブティ
ア、或いは偏摩耗を起こし易くなると同時に、走行中タ
イヤに働く力を効果的に路面に伝達する機能が損なわれ
て好ましくない。そこで、キャップゴムに対し現行ベー
スゴムの厚みを厚くしてタイヤの低発熱化を試みたとこ
ろ、かえって発熱温度が上昇するという結果を招いた。
【0009】
【本発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、
以上のような問題を生ずることなく、発熱特性が現行レ
ベル並みに維持されて耐摩耗性と耐偏摩耗性が大幅に改
善され、しかもリブティア、ブロックティア等の異常な
トレッド損傷が効果的に抑制されうるトラック・バス用
ラジアルタイヤを提供することにある。
【0010】
【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、キャップ/ベ
ースよりなるトレッドゴムの配合系にそれぞれ特定のコ
ロイダル特性を有するカーボンブラックを配合し、かつ
キャップゴムとベースゴムの厚みの比を適切に組み合わ
せることにより、所期の目的を達成し得ることを見出だ
し、本発明を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明は、トレッドがキャップゴム
とベースゴムの2層構造よりなるラジアルタイヤにおい
て、該キャップゴムとして、天然ゴム及びジエン系合成
ゴムの少なくとも1種からなるゴム成分100重量部に
対し、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比
表面積 (CTAB) が135〜165m2 /g の範囲にある
カーボンブラックを45〜65重量部配合してなるゴム
組成物を用い、また、該ベースゴムとして、上記のゴム
成分100重量部に対し、セチルトリメチルアンモニウ
ムブロマイド吸着比表面積 (CTAB) が130〜150m
2 /g で、ジブチルフタレート吸油量 (DBP)が100〜
110ml/100 g または窒素吸着比表面積(N2 SA) とヨ
ウ素吸着比表面積(IA)との比(N2 SA/IA) が1.10〜
1.30m2 /mgの範囲にあるカーボンブラックを40
〜55重量部配合してなるゴム組成物を用いると共に、
上記のキャップゴムとベースゴムの厚みの比を0.1〜
0.3の範囲に設定してなることを特徴とするトラック
・バス用ラジアルタイヤのトレッド構造に関するもので
ある。
【0012】本発明においては、従来のSAF級カーボ
ンブラックより更に粒子径の小さい(CTABの大きい) カ
ーボンブラックを使用してキャップゴムの耐摩耗性向上
を図ると共に、粒子径がほぼ同程度に小さく、ストラク
チャーに対応するDBP値がHAF級並に低いか、又は
同じく粒子径が小さく、かつ表面活性に対応する N2SA
/IA値が大きいカーボンブラックをベースゴムに使用し
て2層構造トレッドを構成し、かつ高耐摩耗性であるが
発熱も大きいゴム組成物であるキャップゴムの厚みをベ
ースゴムのそれより薄く設定しトレッド全体としての発
熱を下げる。これにより、トレッド内部ゴム層の熱劣化
・破壊現象が抑制され、高速耐久性を損なうことなく摩
耗寿命の向上が可能となる。
【0013】本発明で使用するゴムとしては、天然ゴム
の他にポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチ
レンーブタジエン共重合体ゴム等のジエン系合成ゴムを
挙げることができるが、これらに限定されるものではな
い。
【0014】また、本発明に係わるカーボンブラックの
セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積
(CTAB)はASTM D3765、ジブチルフタレート吸油量
(DBP) はJIS K6221 A法、窒素吸着比表面積(N2
SA) はASTM D3037、ヨウ素吸着比表面積(IA)はJ
IS K6221に準拠してそれぞれ測定した値である。本
発明において使用する上記のごときカーボンブラックの
コロイダル特性値と配合量の範囲は、以下のような理由
に基づき定められたものである。
【0015】キャップゴムについて、CTABが135m2
/g 未満の場合は耐摩耗性向上効果が乏しく、165m
2 /g を越えると発熱上昇により高速耐久性が低下する
と共に加工性が悪化してしまうので、CTABは135〜1
65m2 /g の範囲のものを使用する。また、配合量が
45重量部未満の場合は、耐摩耗効果が乏しく、65重
量部越えると発熱が上昇して耐久性が低下し、かつ加工
性が悪化するので、配合量は45〜65重量部の範囲と
する。
【0016】ベースゴムについて、CTABが130m2
g 未満の場合はベースゴムが露出した際の耐摩耗性が低
下し、150m2 /g を越えるとトレッド全体の発熱上
昇により高速耐久性の低下が著しくなり、摩耗寿命向上
効果も失われるので、CTABは130〜150m2 /g の
範囲であることを要する。また、DBP の値が100ml/
100 g 未満の場合は耐摩耗性が低下し、分散性が悪くな
り、歪みが増大して発熱が上昇する。110ml/100 g
を越える場合は発熱が上がり高速耐久性、耐疲労性が低
下して耐摩耗性効果に乏しくなり、かつ耐ティア、チッ
ピング性の低下を招く。従って、DBP は100〜110
ml/100 g の範囲とする。 N2 SA/IAについては、この
値が1.10m2 /mg未満の場合は発熱が上昇すると共
に耐摩耗性が低下し、1.30m2 /mgを越えると加工
性が低下してしまうので、1.10〜1.30m2 /mg
の範囲であることが必要である。また、カーボンブラッ
クの配合量が40重量部未満の場合は耐摩耗効果が達せ
られず、55重量部を越えると低発熱効果が乏しくなり
耐久性、耐摩耗性の低下を招く。従って、配合量は40
〜55重量部の範囲とする。
【0017】なお、本発明においては、上記成分の他に
通常用いられている配合剤、例えば加硫剤、加硫促進
剤、加硫促進助剤、老化防止剤、粘着付与剤等が適宜添
加されうることは言うまでもない。
【0018】
【作用】本発明においては、キャップゴムに従来のSA
F級カーボンブラックより更に粒子径の小さいカーボン
ブラックを使用したので、走行初期の耐摩耗性が一段と
向上すると共に、ベースゴムに耐摩耗性が大である(CT
ABがキャップゴムのそれとほぼ同レベル)にも拘らず発
熱を小さくなしうるカーボンブラックを使用し、かつ、
発熱の大きいキャップゴムの厚みを薄くし、低発熱性ベ
ースゴムの厚みを相対的に大きく設定したので、トレッ
ドゴム層の熱劣化による機械的特性の低下がなく、走行
中期以後の耐摩耗性を高いレベルに維持することが可能
となり、現行タイヤ並の高速耐久性が確保されて耐摩耗
性と耐偏摩耗性が大幅に向上する。
【0019】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。表1は、キャップ及びベースに使用さ
れる各ゴム組成物の配合を示したものである。この基本
的配合組成と、表2に示す特定のコロイダル特性を有す
るカーボンブラック各部を組み合わせて、それぞれのキ
ャップ及びベース用ゴム組成物を構成した。
【0020】得られたキャップ及びベース用ゴム組成物
を用いて、同じく表2に記載したキャップ比を有する 1
000 R 20 14PRの各種タイヤを常法により試作し、名神
ー東名高速道路を 100000 km 走行させた後、かかるタ
イヤの耐摩耗性と耐偏摩耗性(肩落ち量)を評価した。
結果は表2に纏めて示す。これらの値は、比較例1の従
来型キャップ/ベース構造タイヤを100として指数表
示したものであり、数値が大きい程良好である。
【0021】発熱性は上記タイヤをFMVSS 119 に
規定する高速耐久性能試験条件にてドラム走行させ、シ
ョルダー部における最外層ベルト表面の温度を測定する
ことにより評価した。この場合も、表2に示すごとく、
比較例1のタイヤを100として指数表示したものであ
り、数値が大きいほど発熱は低く、高速耐久性が良好で
ある。
【0022】また、加工性は各ゴム組成物をバンバリー
ミキサーにより混練りした際の排出ゴムの纏まりや、ロ
ール巻き付き性及びゴム肌から総合的に評価し、○(良
好)、△(やや劣る)、×(劣る)の3段階で表示し
た。
【0023】表2から判るように、本発明のトレッド構
造を備えたタイヤは、比較例1のタイヤに比して、耐摩
耗性、耐偏摩耗性が大であるにも拘らず、発熱指数(高
速耐久性)はほぼ同等であり、加工性も良好である。
【0024】更に詳細に説明すると、比較例1はキャッ
プゴムとベースゴムにそれぞれ現行SAF及びISAF
カーボンブラックを使用した従来型キャップ/ベース構
造のタイヤであり、これを特性評価用のコントロールタ
イヤとした。比較例2はキャップのCTABが高すぎるため
加工性が悪く、また発熱上昇により耐摩耗性向上効果が
小さい。比較例3はベースゴムの低発熱・耐摩耗効果は
えられるが、キャップのCTABが低いため摩耗寿命の伸び
が小さい。比較例4はキャップのカーボン配合量が多す
ぎるため加工性が悪く、また発熱が上昇して耐久性が劣
る。比較例5はキャップのカーボン配合量が少ないため
耐摩耗性の伸びが小さい。比較例6はベスのCTABが高す
ぎるため発熱上昇が非常に大きくなる。比較例7はベー
スのCTABが低すぎるため耐摩耗性、耐偏摩耗性ともに低
下する。比較例8はベースの DBPと N2 SA/IA が高すぎ
るため加工性が劣り、かつ高い発熱を招く。比較例9は
ベースのDBP と N2 SA/IA が低すぎるため発熱性、耐摩
耗性ともに悪くなる。比較例10はベースのカーボン配
合量が多すぎるため加工性が悪く、かつ発熱が非常に高
くなる。比較例11はベースのカーボン配合量が少ない
ため耐摩耗性、耐偏摩耗性がともに低下する。比較例1
2はキャップとベースの厚みの比(CAP比)が低いた
め改良効果が小さい。比較例13はCAP比が高いため
タイヤの発熱が高くなり、高速耐久性が低下する。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】以上の結果からも解るように、本発明に
おいては、それぞれ特定のコロイダル特性を有するカー
ボンブラックの所定量を配合してなるゴム組成物でキャ
ップゴムとベースゴムを構成し、かつそれらの厚みの比
を特定の範囲に設定したことにより、かかる要件を1つ
でも満たしていない同種タイヤに比して、耐摩耗性およ
び耐偏摩耗性に優れ、しかもこれら特性の向上と2律背
反的関係にあった発熱特性の悪化が解消され、ほぼ現状
レベルの高速耐久性能を備えたトラック・バス用ラジア
ルタイヤを得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッドがキャップゴムとベースゴムの
    2層構造よりなるラジアルタイヤにおいて、該キャップ
    ゴムとして、天然ゴム及びジエン系合成ゴムの少なくと
    も1種からなるゴム成分100重量部に対し、セチルト
    リメチルアンモニウムブロマイド吸着比表面積(CTAB)
    が135〜165m2 /gの範囲にあるカーボンブラッ
    クを45〜65重量部配合してなるゴム組成物を用い、
    また、該ベースゴムとして、上記のゴム成分100重量
    部に対し、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド吸
    着比表面積(CTAB) が130〜150m2 /gで、ジブ
    チルフタレート吸油量(DBP)が100〜110ml/100
    g または窒素吸着比表面積(N2 SA) とヨウ素吸着比表面
    積(IA)との比(N2 SA/IA) が1.10〜1.30m2
    mgの範囲にあるカーボンブラックを40〜55重量部配
    合してなるゴム組成物を用いると共に、上記のキャップ
    ゴムとベースゴムの厚みの比を0.1〜0.3の範囲に
    設定してなることを特徴とするトラック・バス用ラジア
    ルタイヤのトレッド構造。
JP4341774A 1992-12-22 1992-12-22 トラック・バス用ラジアルタイヤのトレッド構造 Withdrawn JPH06184362A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007031523A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物、およびトラック・バス用空気入りラジアルタイヤ
JP2012503055A (ja) * 2008-09-18 2012-02-02 ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン タイヤ側壁
JP2020055427A (ja) * 2018-10-02 2020-04-09 住友ゴム工業株式会社 重荷重用タイヤ

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JP2012503055A (ja) * 2008-09-18 2012-02-02 ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン タイヤ側壁
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