JPH09202114A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

重荷重用空気入りタイヤ

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JPH09202114A
JPH09202114A JP8031269A JP3126996A JPH09202114A JP H09202114 A JPH09202114 A JP H09202114A JP 8031269 A JP8031269 A JP 8031269A JP 3126996 A JP3126996 A JP 3126996A JP H09202114 A JPH09202114 A JP H09202114A
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JP
Japan
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rubber
tire
cap
weight
parts
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Withdrawn
Application number
JP8031269A
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English (en)
Inventor
Masashi Ohara
真史 大原
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャップゴム24における耐摩耗性およびベ
ースゴム25における耐カット性、耐チッピング性の双方
を向上させることにより、タイヤ寿命を長くする。 【解決手段】 キャップゴム24にDBP値、即ち粒子
同士のつながり度合(ストラクチャー)が大きいカーボ
ンを配合したので、耐摩耗性が向上し、これにより、キ
ャップゴム24が摩耗し尽くすまでの時間が長くなり、ま
た、ベースゴム25に、カーボンより粒子径が小さくてそ
れ自身ストラクチャーを殆ど形成しないシリカを配合し
たので、該ベースゴム25の耐カット性、耐チッピング性
が向上し、タイヤ寿命が長くなった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、トレッドゴムを
2層のゴム、即ちキャップおよびベースゴムから構成し
た重荷重用空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の重荷重用空気入りタイヤとして
は、例えば特開平7ー276907号公報に記載されて
いるようなものが知られている。このものは、トレッド
ゴムをキャップおよびベースゴムの2層のゴムから構成
し、ベースゴムの耐カット性、耐リブテア性の向上およ
び低発熱化を図るために、該ベースゴムに融点が 130℃
〜 180℃のシンジオタクティックー1、2ーポリブタジ
エンを 1〜30重量部含有させるとともに、耐摩耗性を向
上させるために、該ベースゴムに N2SAの値が70m2/g
以上である粒径のカーボンを30〜55重量部配合するよう
にしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の重荷
重用空気入りタイヤはかなりの程度のタイヤ寿命を有す
るものの、近年、市場から、特に悪路走行におけるロン
グライフ化の要求がなされ、これに応じたタイヤの開発
が望まれていた。
【0004】このため、本発明者はトレッドゴムが2層
のゴムからなるタイヤに対して種々の試験を行い、タイ
ヤ寿命に関係する要因を探求した。その結果、キャップ
ゴムの耐摩耗性が低い場合には、キャップゴムが比較的
早期に摩耗し尽くし、その後、キャップゴムよりさらに
耐摩耗性の低いベースゴムがタイヤ踏面に露出するた
め、タイヤ寿命が短くなってしまうということ、また、
トレッドゴムが50%以上摩耗すると、特に悪路走行を行
っている場合には、該トレッドゴムに大きなカット、チ
ッピングが発生し易くなり、これにより、タイヤ寿命が
短くなってしまうということを知見した。
【0005】この発明は、キャップゴムにおける耐摩耗
性およびベースゴムにおける耐カット性、耐チッピング
性の双方を向上させることにより、タイヤ寿命を長くす
ることができる重荷重用空気入りタイヤを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的は、トロ
イダル状をしたカーカス層と、カーカス層の半径方向外
側に配置されたベルト層と、カーカス層の半径方向外側
に配置され前記ベルト層を外側から覆うトレッドゴムと
を備え、前記トレッドゴムをキャップゴムと、該キャッ
プゴムの半径方向内側に位置するベースゴムとから構成
するとともに、該キャップゴムのトレッドゴム全体に対
する体積割合を0.20から0.70の範囲内とした重荷重用空
気入りタイヤにおいて、前記キャップゴムはDBPの値
が125cc/100g以上であるカーボンを40から55重量部配合
したものであり、一方、前記ベースゴムは共加硫性を有
する熱可塑性樹脂を 1から15重量部、シリカを 1から10
重量部配合したものとすることにより達成することがで
きる。
【0007】まず、この発明においては、キャップゴム
にDBPの値が大きなカーボンを配合しているが、この
ようなDBPの値が大きなカーボンは、粒子同士のつな
がり度合(ストラクチャー)が大きいため、キャップゴ
ムの耐摩耗性を向上させることができる。この結果、キ
ャップゴムが摩耗し尽くすまでの時間(換言すれば、キ
ャップゴムよりさらに耐摩耗性の低いベースゴムがタイ
ヤ踏面に露出するまでの時間)が長くなり、結果として
タイヤ寿命が長くなるのである。一方、ベースゴムに
は、共加硫性を有する熱可塑性樹脂の他に、シリカを配
合しているが、このようなシリカは、通常、カーボンよ
り粒子径が小さくてそれ自身つながり(ストラクチャ
ー)を殆ど形成しないため、ベースゴムの耐カット性、
耐チッピング性を向上させることができる。この結果、
ベースゴムがカット、チッピングの発生進展を、特に、
トレッドゴムが50%以上摩耗してベースゴムの占有割合
が大きくなったときに、強力に阻害し、タイヤ寿命を長
期化するのである。
【0008】また、請求項2に記載のように構成すれ
ば、キャップゴムの耐摩耗性をさらに向上させることが
できる。さらに、請求項3に記載のように構成すれば、
キャップゴムの耐疲労性、耐ウエット性、操縦安定性を
さらに向上させることができる。また、請求項4に記載
のように構成すれば、キャップゴムの耐摩耗性をさらに
向上させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図1において、11は悪路走行に
好適な重荷重用空気入りラジアルタイヤであり、このタ
イヤ11はトロイダル状をしたカーカス層12を有し、この
カーカス層12の内部にはラジアル方向(子午線方向)に
延びる非伸張性コード、例えばスチールコードが多数本
埋設されている。前記カーカス層12の半径方向外側には
ベルト層13が設けられ、このベルト層13は内部に非伸張
性コードが埋設されたベルトプライ14を少なくとも2枚
(ここでは4枚)積層することにより構成している。そ
して、これらベルトプライ14にそれぞれ埋設されたコー
ドは、タイヤ赤道面Sに対して所定の角度で交差すると
ともに、少なくとも2枚のベルトプライ14において互い
に交差している。
【0010】前記カーカス層12の半径方向外側にはベル
ト層13を半径方向外側から覆うトレッドゴム20が配置さ
れ、このトレッドゴム20の外表面には周方向に延びる複
数本(ここでは3本)の主溝21および該主溝21に交差す
る図示していない複数本の横溝が形成されている。ここ
で、前記トレッドゴム20は踏面側に位置するキャップゴ
ム24と、このキャップゴム24の半径方向内側に位置す
る、換言すれば、キャップゴム24とベルト層13との間に
位置するベースゴム25とから構成されている。
【0011】ここで、前記キャップゴム24のトレッドゴ
ム20全体に対する体積割合は0.20から0.70の範囲内であ
る。その理由は、前記体積割合が0.20未満であると、タ
イヤ走行により早期にキャップゴム24が摩耗し尽くし
て、耐摩耗性が劣るベースゴム25がタイヤ踏面に露出す
るようになるため、トレッドゴム20の摩耗速度が速くな
ってタイヤ寿命が短くなったり、走行中にカット傷を多
く受けてタイヤ寿命末期での外観が悪化してしまうから
であり、一方、前記体積割合が0.70を超えると、キャッ
プゴム24より低発熱であるベースゴム25の量が少なくな
ってトレッドゴム20全体での発熱量が増加し、これによ
り、タイヤ寿命が短くなってしまうからである。なお、
前記体積割合は0.30から0.50の範囲が好ましい。
【0012】また、前記キャップゴム24には、ポリマー
として天然ゴムを用いているとともに、DBPの値が12
5cc/100g以上であるカーボンを40から55重量部配合して
いる。ここで、DBPの値が125cc/100g以上であるカー
ボンは、ストラクチャー(カーボン粒子同士のつながり
度合)が大きいため、耐摩耗性を向上させることができ
ることは以前から知られていたものの、耐チッピング性
が悪いという理由から、悪路走行する重荷重用空気入り
タイヤに用いることは避けられてきたが、この実施例で
は、キャップゴム24のトレッドゴム20全体に対する体積
割合を0.70以下とすることで、タイヤ11の外観が悪化す
る走行末期においてベースゴム25を露出させるようにし
たことから、前記カーボンをキャップゴム24に配合する
ことが可能となり、これにより、該キャップゴム24の耐
摩耗性を向上させることができるようになった。この結
果、キャップゴム24が摩耗し尽くすまでの時間(換言す
れば、キャップゴム24よりさらに耐摩耗性の低いベース
ゴム25がタイヤ踏面に露出するまでの時間)が長くな
り、結果としてタイヤ寿命を長くすることができるので
ある。なお、前記DBP( cc/100g)は、ジブチルフタ
レートの吸着量を意味するとともにカーボンのストラク
チャーを示す指標として知られており、値が大であるほ
どストラクチャーが大となる。また、前記カーボンの配
合量を40から55重量部の範囲としたのは、該カーボンの
配合量が40重量部未満であると、耐摩耗性を殆ど向上さ
せることができず、一方、55重量部を超えると、キャッ
プゴム24の発熱性が大きく低下してしまうからである。
【0013】また、前記キャップゴム24に配合するカー
ボンは N2SAの値が 140m2/g以上のカーボンであるこ
とが好ましい。その理由は、 N2SAの値が前述の値以
上であると、配合されるカーボンの粒径が小さくなって
キャップゴム24の耐摩耗性が効果的に向上するからであ
る。ここで、 N2SAとはカーボンの表面積を測定する
指標の一つとして知られており、値が大であるほど表面
積が大となる。また、前記キャップゴム24にはブタジエ
ンゴムを 1から40重量部含有させるようにしてもよい。
このようにブタジエンゴムを 1重量部以上含有させる
と、キャップゴム24の耐摩耗性を向上させることができ
るが、該ブタジエンゴムの含有量が40重量部を超える
と、耐チッピング性が低下することがあるため、前述の
ような範囲内とすることが好ましい。また、このキャッ
プゴム24にスチレンーブタジエンゴムを 1から40重量部
含有させるようにしてもよい。このようにスチレンーブ
タジエンゴムを 1重量部以上含有させると、キャップゴ
ム24の耐疲労性、耐ウエット性、操縦安定性が向上する
が、40重量部を超えて含有させると、耐チッピング性が
低下することがあるため、含有量を前述の範囲内とする
ことが好ましい。なお、ブタジエンゴムとスチレンーブ
タジエンゴムの双方のゴムを含有させる場合には、両ゴ
ムの合計含有割合が前述の範囲内に収まっていることが
好ましい。
【0014】一方、前記ベースゴム25には、ポリマーと
して発熱性に優れた天然ゴムを用いているとともに、共
加硫性を有する熱可塑性樹脂、例えばシンジオタクティ
ックー1、2ーポリブタジエン(SPB)、アクリルニト
リルーブタジエンースチレン(ABS)を 1から15重量
部配合する。ここで、前述のような熱可塑性樹脂を配合
したゴムは、ロス成分(損失正接、 tanδ)に対して剛
性(弾性率、E)の値が大きく、また、 300%以下の歪
領域では通常のゴム対比大きな弾性率が得られ、一方、
300%以上の歪領域では通常のゴム対比同一応力に対し
て大きな伸びが得られるため、ベースゴム25の低発熱性
を図ることができるとともに、耐カット性、耐チッピン
グ性を向上させることができる。ここで、前述のような
熱可塑性樹脂の配合量が 1重量部未満では前述のような
効果を期待できず、一方、配合量が15重量部を超える
と、耐摩耗性が大きく低下してしまうため、前記配合量
は 1〜15重量部の範囲としなければならない。また、前
記ベースゴム25には、前述のような共加硫性を有する熱
可塑性樹脂の他に、シリカを 1から10重量部配合する。
ここで、前述のようなシリカは、通常、カーボンより粒
子径が小さく、それ自身ストラクチャーを形成しないた
め、ベースゴム25に配合すると、該ベースゴム25の耐カ
ット性、耐チッピング性を向上させることができるので
ある。この結果、ベースゴム25がカット、チッピングの
発生進展を、トレッドゴム20が50%以上摩耗して残存ト
レッドゴム20におけるベースゴム25の占有割合が大きく
なったときに、強力に阻害し、タイヤ寿命を延長させる
のである。ここで、シリカの配合量を 1から10重量部と
したのは、 1重量部未満では耐カット性、耐チッピング
性を向上させることができず、一方、10重量部を超える
と、発熱性が大きく低下してしまうからである。そし
て、このベースゴム25に配合するカーボンは、ベースゴ
ム25に通常要求される値(キャップゴム24の75%)以上
の耐摩耗性を与えるために、ISAF以上の高級品を用
いることが好ましい。
【0015】
【実施例】次に、タイヤ試験について説明する。この試
験に当たっては、キャップゴム、ベースゴムのトレッド
ゴム全体に対する体積割合およびキャップゴム、ベース
ゴムのゴム種がそれぞれ以下の表1に示すような従来タ
イヤ、供試タイヤ1、2、3、4、5および比較タイヤ
1、2、3を準備した。
【表1】 ここで、表1に記したキャップゴムのゴム組成は以下の
表2に示す通りである。なお、これらキャップゴムを構
成するポリマーは、A、B、E種では天然ゴム 100%で
あり、C種では天然ゴムに30重量部のブタジエンゴムを
配合したもの、D種では天然ゴムに30重量部のスチレン
ーブタジエンゴムを配合したものを用いた。また、表1
に記したベースゴムのゴム組成は以下の表3に示す通り
であり、これらベースゴムを構成するポリマーはいずれ
も天然ゴム 100%であった。
【表2】
【表3】 また、前述の各タイヤのサイズは11R22.5であった。次
に、これら各タイヤに正規内圧を充填した後、10トント
ラックに装着するとともに、正規荷重を負荷しながら時
速50km程度で悪路(悪路率50%)を 4万km走行させた。
そして、前述の走行が終了したときのトレッドゴムの摩
耗量、ベルト層へのカット到達数、タイヤ踏面に生じた
チッピング面積をそれぞれ計測して評価した。その結果
を耐摩耗性、耐カット性および耐チッピング性として表
1に示す。
【0016】この表1に示すように、従来タイヤにおい
ては、キャップゴムに配合されているカーボンのDBP
の値は125cc/100g未満、即ち110cc/100gであり、また、
ベースゴムにはシリカを配合していないので、耐摩耗
性、耐カット性、耐チッピング性のいずれも劣ってい
る。これに対し、供試タイヤ1においては、キャップゴ
ムに配合されているカーボンのDBPの値が125cc/100g
以上、ここでは130cc/100gであるため、耐摩耗性が向上
し、ベースゴムに 3重量部のシリカを配合しているた
め、耐カット性、耐チッピング性が共に向上している。
次に、供試タイヤ2においては、供試タイヤ1よりシリ
カの配合量を増加( 8重量部)させているため、該供試
タイヤ1より耐カット性、耐チッピング性が向上してい
る。次に、供試タイヤ3においては、供試タイヤ1のキ
ャップゴムに代えてブタジエンゴムを30重量部含有した
キャップゴムを用いているため、供試タイヤ1より耐摩
耗性が向上している。次に、供試タイヤ4においては、
供試タイヤ1のキャップゴムに代えてスチレンーブタジ
エンゴムを30重量部含有したキャップゴムを用いるとと
もに、供試タイヤ1よりシリカの配合量を増加させてい
るため、供試タイヤ1より耐カット性、耐チッピング性
が向上している。次に、供試タイヤ5においては、供試
タイヤ1のキャップゴムに代えてブタジエンゴムを30重
量部含有したキャップゴムを用いるとともに、供試タイ
ヤ1よりシリカの配合量を増加させているため、供試タ
イヤ1より耐摩耗性、耐カット性、耐チッピング性が向
上している。一方、比較タイヤ1においては、ベースゴ
ムに 3重量部のシリカを配合したため、耐カット性、耐
チッピング性が従来タイヤより向上しているが、キャッ
プゴムのトレッド全体に対する体積割合を0.20未満の0.
15としたので、キャップゴムに配合されているカーボン
のDBPの値を従来タイヤより高く(130cc/100g)した
にも拘らず、耐摩耗性は従来タイヤより悪化した。ま
た、比較タイヤ2においては、ベースゴムにシリカを 8
重量部配合しているため、従来タイヤより耐カット性、
耐チッピング性が大幅に向上しているが、キャップゴム
のカーボン配合量を40重量部未満の35重量部としたの
で、キャップゴムに配合されているカーボンのDBPの
値を従来タイヤより高く(130cc/100g)したにも拘ら
ず、耐摩耗性は従来タイヤと同等となり、向上させるこ
とができなかった。次に、比較タイヤ3においては、ベ
ースゴムに配合されているSPBの量を従来タイヤより
多くしたので、耐カット性、耐チッピング性が従来タイ
ヤより向上しているが、その配合量が15重量部を超えて
いる(20重量部)ため、キャップゴムに配合されている
カーボンのDBPの値を従来タイヤより高く(130cc/10
0g)したにも拘らず、耐摩耗性は従来タイヤより悪化し
た。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、キャップゴムにおける耐摩耗性およびベースゴムに
おける耐カット性、耐チッピング性の双方を向上させる
ことにより、タイヤ寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を示すタイヤのトレッド
ゴム近傍の子午線断面図である。
【符号の説明】 11…重荷重用空気入りタイヤ 12…カーカス層 13…ベルト層 20…トレッドゴム 24…キャップゴム 25…ベースゴム

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トロイダル状をしたカーカス層と、カーカ
    ス層の半径方向外側に配置されたベルト層と、カーカス
    層の半径方向外側に配置され前記ベルト層を外側から覆
    うトレッドゴムとを備え、前記トレッドゴムをキャップ
    ゴムと、該キャップゴムの半径方向内側に位置するベー
    スゴムとから構成するとともに、該キャップゴムのトレ
    ッドゴム全体に対する体積割合を0.20から0.70の範囲内
    とした重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記キャップ
    ゴムはDBPの値が125cc/100g以上であるカーボンを40
    から55重量部配合したものであり、一方、前記ベースゴ
    ムは共加硫性を有する熱可塑性樹脂を 1から15重量部、
    シリカを 1から10重量部配合したものであることを特徴
    とする重荷重用空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】前記キャップゴムにブタジエンゴムを 1か
    ら40重量部含有させた請求項1記載の重荷重用空気入り
    タイヤ。
  3. 【請求項3】前記キャップゴムにスチレンーブタジエン
    ゴムを 1から40重量部含有させた請求項1記載の重荷重
    用空気入りタイヤ。
  4. 【請求項4】前記キャップゴムに配合したカーボンは
    2SAの値が 140m2/g以上のものである請求項1記載
    の重荷重用空気入りタイヤ。
JP8031269A 1996-01-25 1996-01-25 重荷重用空気入りタイヤ Withdrawn JPH09202114A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009057587A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Bridgestone Corporation タイヤ
WO2024106094A1 (ja) * 2022-11-17 2024-05-23 株式会社ブリヂストン タイヤ

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WO2009057587A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Bridgestone Corporation タイヤ
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Effective date: 20030401