JPH11217004A

JPH11217004A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11217004A
Application number: JP10021711A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Araki; 充荒木
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: JP3652870B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐ティア・クラック性を改良する。【解決手段】いわゆる発散配列のサイプを有するリブ
パターンのトレッドを備えた空気入りタイヤにおいて、
トレッドのゴム組成物が、分子鎖の少なくとも一方の末
端をスズで変性した溶液重合のスチレン・ブタジエン共
重合体ゴムを２０〜７０重量％含有し、残部が天然ゴム
単独か天然ゴムとブタジエンゴムの混合物よりなるゴム
成分１００重量部に対して、シリカを５〜２５重量部
と、カーボンブラックを、前記シリカより多い割合（重
量部）で、かつ前記シリカとの合計重量部で４０〜６０
重量部配合してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、特に、いわゆる発散配列のサイプを有するパター
ンのトレッドを備えた空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】トラックやバス等の重荷重用空気入りタ
イヤに、耐ウエット性等を付与するため、トレッドにサ
イプを形成したものがあるが、サイプをトレッド幅方向
に形成するよりも傾斜させた方がサイプ長さが長くなる
ため、より効果的である反面、偏摩耗し易い等の欠点を
有する。しかし、陸部列を発散配列的に横切るサイプ方
向をトレッド端側でカーブさせて、トレッド端側の陸部
端に対してより大きい角度とすることにより、この欠点
を解消したものもある（特開平６−３２１１５号公報参
照）。しかし、サイプ周辺のゴムの動きが大きくなるた
め、このようなサイプを有するタイヤは、突起を有する
路面等の悪路では、サイプ部に応力が集中して、ティア
やクラックが生じやすい傾向にある。そのため、主に良
路での走行を前提としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、ト
レッドのゴム組成物自体を改良することにより、特定の
トレッドパターンを有する空気入りタイヤの耐ティア・
クラック性を高めて、走行に適した路面状態の範囲を拡
大して、良路に限らず走行可能にすることを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、研究の過程
で、サイプ部を核とするティア・クラックの発生のメカ
ニズムを突き止めた。それは、以下の通りである。負荷
転動時に、サイプ部は、サイプ溝を中心として、伸縮・
屈曲運動を繰り返すため、発熱し、推定で８０〜１００
℃と高温になる。このような高温状態では、従来の組成
のゴムは、破壊時伸び（Ｅｂ）が３００〜３５０％ある
いはこれ以下になると考えられる。このとき、この限界
を上回る大変形が、路面の突起等により加わると、サイ
プ部は破壊する。この場合、１回あるいは数回の入力
で、ティアが生じた後、その後の走行にともなって、ク
ラックが成長し、その結果として故障に至る。

【０００５】したがって、この対策としては、ゴムの自
己発熱性を低減し、ゴムが高温になることを回避して、
ゴムの破壊限界（破断時の伸び）を低下させない環境と
すること、かつ、ゴムの破壊限界の絶対値を高めるこ
と、の２点が必要となる。これに加えて、サイプを有す
るトレッドの特徴である耐ウエット性を損なわないこ
と、また、タイヤに要求される耐摩耗性のみならず耐偏
摩耗性を低下させないことが前提条件となる。上記目的
を達成するため、本発明の空気入りタイヤは以下の構成
とする。

【０００６】（１）複数の周溝によりトレッド幅方向
に複数に区分されそれぞれ周方向に延びる陸部列を有
し、トレッド幅方向中央からトレッド端に向かって、タ
イヤの回転の向きに逆らって傾斜して陸部列を横切るサ
イプを有するトレッドを備えた空気入りタイヤにおい
て、トレッドのゴム組成物が、分子鎖の少なくとも一方
の末端をスズで変性した溶液重合のスチレン・ブタジエ
ン共重合体ゴムを２０〜７０重量％含有し、残部が天然
ゴム単独か天然ゴムとブタジエンゴムの混合物よりなる
ゴム成分１００重量部に対して、シリカを５〜２５重量
部と、カーボンブラックを、前記シリカより多い割合
（重量部）で、かつ前記シリカとの合計重量部で４０〜
６０重量部配合してなることを特徴とする。（２）シランカップリング剤を、シリカ重量の１／１
５〜１／８の割合で、さらに配合すると好ましい。（３）シリカが、１２０〜２４０ｍ²／ｇのＮ₂ＳＡ
および１７０〜２５０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸油量の
特性を有すると好ましい。（４）カーボンブラックが、７０〜１７０ｍ²／ｇの
Ｎ₂ＳＡおよび１００〜２００ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ
吸油量の特性を有すると好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明の空気入りタイヤは、サイプを有するリブパ
ターンのトレッドを備えている。トレッドパターンの具
体例を図１に模式的に示す。すなわち、トレッド１は、
中央周線２に平行に、本図では５列の陸部列３を有し、
それらの間には、周溝４が形成されている。各陸部に
は、トレッドの幅方向５に対して傾斜した方向でサイプ
６が発散配列的に形成されている。７はタイヤの回転方
向を示す。

【０００８】本発明のトレッド用のゴム組成物は、分子
鎖の少なくとも一方の末端をスズで変性した溶液重合の
スチレン・ブタジエン共重合体ゴムを２０〜７０重量％
含有し、残部が天然ゴム単独か天然ゴムとブタジエンゴ
ムの混合物よりなるゴム成分を規定する。ＳＢＲを配合
するのは、ＳＢＲが耐ウエット性・耐偏摩耗性に優れる
からであり、なかでも、分子鎖の少なくとも一方の末端
をスズで変性した溶液重合のＳＢＲとしたのは、このよ
うな変性ＳＢＲがＳＢＲの前記利点を保持しつつ、変性
された末端のカップリング効果によって、カーボンブラ
ックの分散を高め、自己発熱性を大幅に改良して、低発
熱性とし、天然ゴムとほぼ同レベルの発熱性とすること
ができるからである。変性ＳＢＲの配合量は、ゴム成分
中、２０〜７０重量％と規定するが、２０重量％未満で
は、上記各効果が発現されず、７０重量％超過では、ヒ
ステリシスロスが高くなりすぎて、発熱耐久性が要求レ
ベルから外れるため好ましくないからである。同様の観
点から、３０〜６０重量％が好ましい。上記ＳＢＲ以外
のゴム成分は、天然ゴム単独か天然ゴムとブタジエンゴ
ムのブレンドゴムであるが、ＢＲの配合は発熱性、耐摩
耗性、耐クラック性の点では、有利であるが、３０重量
％を超えて配合すると、耐偏摩耗性の低下が著しいので
好ましくない。また、天然ゴムのうち、一部あるいは全
部をイソプレンゴムで置換することも可能である。ま
た、シリカの配合量は、ゴム成分１００重量部に対し
て、５〜２５重量部とする。これは、破断時の伸びおよ
び低発熱性を高めつつ、多量配合の際の分散不良による
不都合を生じさせないためである。この観点から、シリ
カのコロイダル特性は、１２０〜２４０ｍ²／ｇのＮ₂
ＳＡおよび１７０〜２５０ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ給油
量であることが好ましい。また、本発明に好適に使用で
きるシリカとしては、例えば、商品名：ＶＮ３ＳＰ（デ
グッサ社製）、商品名：ＺＥＯＺＩＬ５５（コフラン社
製）、商品名：トクシールＳＲ（トクヤマ社製）等が挙
げられる。

【０００９】また、本発明では、カーボンブラックを前
記シリカより多い割合（重量部）で、かつゴム成分１０
０重量部に対して、前記シリカとの合計重量部で４０〜
６０重量部配合する。カーボンブラックの配合量をシリ
カの配合量より多くした理由は、カーボンブラックの方
が補強効果が高いからであり、カーボンブラックの配合
量を、ゴム１００重量部に対して、前記シリカとの合計
重量部で４０〜６０重量部としたのは、低発熱性および
破断時の伸びを改善すると共に、耐摩耗性を市場からの
要求レベルで満足させつつ、多量配合の際の分散不良に
よる不都合を生じさせないためである。同様の観点か
ら、４０〜５０重量部が好ましく、カーボンブラックの
コロイダル特性は、７０〜１７０ｍ²／ｇのＮ₂ＳＡお
よび１００〜２００ｃｃ／１００ｇのＤＢＰ吸油量であ
ることが好ましい。また、本発明に好適に使用できるカ
ーボンブラックとしては、Ｎ２３４（旭カーボン社製の
商品名：Ｎｏ．７８、東海カーボン社製の商品名：シー
スト７ＨＭ）、Ｎ２２０（旭カーボン社製の商品名：Ｎ
ｏ．１００、東海カーボン社製の商品名：シースト６０
０Ｋ）等が挙げられる。補強充填剤として、上記のよう
に、シリカを配合した場合には、同量のカーボンブラッ
クを配合した場合に比べて、耐屈曲疲労性で３０％以
上、低発熱性で１０〜２０％の効果が得られる。

【００１０】また、本発明では、好ましくは、シランカ
ップリング剤を、シリカ重量の１／１５〜１／８の割合
でさらに配合するが、これは、シリカの分散性を向上さ
せるためと、シリカを配合したことによる作業性の低下
や加硫阻害を防止するためである。同様の観点から、カ
ップリング剤としては、分子中に硫黄原子が平均して
２．５個連結したものが好ましい。この硫黄原子の連結
個数は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析
法により得られるピーク面積から算出できる。本発明に
好適に使用できるシランカップリング剤としては、商品
名：ＡＢＣ８５６（信越化学社製）等が挙げられる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。実験に使用したタイヤは、タイヤサイズ：１
１Ｒ２２．５であり、トレッドパターンは、図１に示さ
れるものであり、サイプ深さは１２ｍｍ、周溝深さは１
４．８ｍｍである。このタイヤのトレッドゴムとして、
表１および表２記載の配合のゴム組成物を使用して、通
常の条件で加硫し、下記の測定方法により、タイヤ性能
を調べた。その結果は、各測定値の逆数を実験番号１の
従来例を１００として指数で表した。各測定項目とも、
数値が大きい程良好であることを表す。

【００１２】タイヤ性能（実地走行試験による）耐摩耗性良路を５００００ｋｍ走行したときの摩耗量を測定し
た。耐偏摩耗性５万ｋｍ走行し、ショルダーリブとセンターリブとの間
に生じた段差を測定し、その最大値を求めた。耐ウェット性コンクリート上で水深２ｃｍのスキッド路面を形成し、
この路面を時速５０ｋｍから制動させた際の停止距離を
測定した。耐クラック・ティア性良路を５００００ｋｍ走行したときのクラック・ティア
の発生した総長さを測定した。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】表中、「ＦＳケミカルＨＸ７６５」は、フ
ァイアストンケミカル社製、Ｓｎ変性溶液重合ＳＢＲの
商品名であり、「ＪＳＲ♯１５００」は、日本合成ゴム
株式会社製、乳化重合ＳＢＲ（Ｓｎ変性なし）の商品名
である。また、シランカップリング剤は、信越化学社
製、商品名：ＡＢＣ８５６である。これは、前記の方法
による測定の結果、分子中に、平均して、２．５個の連
結した硫黄原子部分があることが分かった。さらに、加
硫促進剤は、大内新興化学工業株式会社製の商品名：ノ
クセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジ
ルスルフェンアミド）である。各実施例は、試験した各
タイヤ性能とも、従来配合より優れていることがかわ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、耐摩耗性、耐偏摩耗性および
耐ウェット性を低下させることなく、耐ティア・クラッ
ク性を改良して、タイヤの寿命を延ばすと共に、良路で
なくても走行できる空気入りタイヤを実現することに成
功した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りタイヤのトレッドパターン
の一部展開図である。

【符号の説明】

１トレッド３陸部列４周溝６サイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 9/06 Ｂ６０Ｃ 11/04 Ｄ 11/06 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の周溝によりトレッド幅方向に複数
に区分されそれぞれ周方向に延びる陸部列を有し、トレ
ッド幅方向中央からトレッド端に向かって、タイヤの回
転の向きに逆らって傾斜して陸部列を横切るサイプを有
するパターンのトレッドを備えた空気入りタイヤにおい
て、トレッドのゴム組成物が、分子鎖の少なくとも一方
の末端をスズで変性した溶液重合のスチレン・ブタジエ
ン共重合体ゴムを２０〜７０重量％含有し、残部が天然
ゴム単独か天然ゴムとブタジエンゴムの混合物よりなる
ゴム成分１００重量部に対して、シリカを５〜２５重量
部と、カーボンブラックを前記シリカより多い割合（重
量部）で、かつ前記シリカとの合計重量部で４０〜６０
重量部配合してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】シランカップリング剤を、シリカ重量の
１／１５〜１／８の割合で、さらに配合することを特徴
とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】シリカが、１２０〜２４０ｍ²／ｇの窒
素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）および１７０〜２５０ｃ
ｃ／１００ｇのジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量の
特性を有することを特徴とする請求項１または２記載の
空気入りタイヤ。
【請求項４】カーボンブラックが、７０〜１７０ｍ²
／ｇの窒素吸着法比表面積（Ｎ₂ＳＡ）および１００〜
２００ｃｃ／１００ｇのジブチルフタレート（ＤＢＰ）
吸油量の特性を有することを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の空気入りタイヤ。