JPS5861007A - 高摩擦係数を有するタイヤトレツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、キャップ層とベース層の２層からなるトレ
ッド層の低発熱化に関するもので、特に、高摩擦係数を
有するタイヤトレッドの応力の集中しやすいショルダ一
部の低発熱化とベルト層の端部のセパレーションを防止
することｔ（］的とする。

従来、高摩擦係数金有するタイヤトレッドとしては、ヒ
ステリシスロスが大きいほど有利である。

すなわち、下記のように、帥δの関数であるレジリエン
スが小さいほどロスが大である。

単位体積当たりのエネルギーロス Ｗ　＝ｘ　Ｆ　０Ｓｓｉｎδ ｓｉｎδ−ＥＸ；Ｘ吻δ レジリエンス／　　　−ｅ　ｘｔａｎδ００ 上記において、Ｆ一応力振幅、Ｓ・０・ずみ振幅に、″
・・損失弾性率、ＥＸ・複素弾性率上記のように、レジ
リエンスの小さな配合物はヒステリシスロスが大きく、
捷だ、発熱量も大である。特に肉厚の大きいショルダ一
部の発熱は最も大きくなるものである。

このショルダ一部の発熱が大であると、ショルダ一部に
位置するベルト層の端部において熱的疲労を受け、応力
集中が起こりやすいベルト層端部にてセパレーションを
生起し、重大事故を招くおそれを有するものであった。

因って、発明者らは、高摩擦係数のトレッドの低発熱性
の条件を探究したものである。そもそも高摩擦係数をつ
るためには、路面に接するゴムのヒステリシスロスが重
大なかぎとなる。

従って、原料ポリマーとしては、ヒステリシスロスの大
きいスヂレン・ブタジェンコム（略号５ＤＲ）が好捷し
いものであり、カーホン量も多い方かヒステリシスロス
も大きく、耐摩耗性も良好である。

ゆえに、トレッド層の摩耗部分のキャップ層としては、
耐摩耗性およびヒステリシスロス全考慮すると、実施例
に示すとおりカーホン量は７゜ｐｈｒ以上が必要である
。しかし、このような配合組成の高摩擦係数を有するも
のは３０℃以上の発熱性を有するものとなり、篩速耐久
カテストを行なうと、ショルダ一部の発熱度が萬いため
、ベルト層の端部がセバレ〜ジョンを生起する事になる
。

因って、トレッド層の発熱全３０℃以下好丑しくけ２９
℃以下にするには上部にキャップ層を、下部にベース層
を形成する組合せが必要であり且つその組合せの条件全
究明する必要かある。

なお、キャップ層とベース層の容量比は、ます、キャッ
プ層が７０％以上なけれはならない。その理由は、ベー
ス層が３０係を越えると、トレッドの溝底より」二にベ
ース層が出現することになり、ブルーフクラック奮起こ
す原因となる。従って、好１しくは、トレッド中におけ
るキャップ層の容量比は、０．７クキヤツプ層の容量比
（０，９の１１ｉ’ｉ囲に設定する必要がある。

この範囲において、キャップ層（略号Ｃａ〕とベース層
（略号Ｂａ）との組合せトレッド（略号０ａ／／）Ｂａ の発熱度（略号ＨＢＵ）すなわち、ＨＢ　、ｖ　（０ａ
／Ｂａ）を２９℃以Ｆ、とするには、実験の結果、次式
を満足するものであることが必要である手金究明したも
のである。

ＨＥＵ（０″／Ｂ　ａ　）　−ｒ　２ＸＨＢ　Ｕ　（Ｏ
ｎ　）　＋（１１２）　ｘＨＢ　Ｕ　（Ｂ　ａ）式中、
　　χ−・キャップ層の容量比。

ＨＥＵ（Ｏａ）・・・キャップ層の発熱度ｃ℃）。

ＨＢＵ（Ｂａ）・・・ベース層の発熱度ｃ℃）。

ＨＢＵ（／Ｂ、）・・・キャップ層とベース層とからな
るトレンド層の発熱度Ｃ℃）。

次に、実験結果を示す。

丑ず、キャップ層およびベース層の配合＃１成を第１表
に示す。

配合Ａ　Ｃ−１〜０−４はキャップ層配合、配合扁Ｂ−
１〜Ｂ−３はベース層配合である。

（ｉ’、ｔ） ＮＲ・・天然ゴム。

ＢＲ・・・ブタジェンゴム。

丁Ｒ・・・合成イソプレンゴム。

・　８１３Ｒ−１７１２・・・低温乳化重合スチレン・
ブタジェンゴム、スチレン結合２３．５、筒芳香族系油
３７５部含有。

５ＢＲ−１５００・・・乳化重合スチレン・ブタジェン
ゴム、汚染性コールドラバー。

ＪＳＲ−０１２０・・　乳化重合スチレン・ブタジェン
ゴム、スチレン含有３５％。

Ｖ　−Ｓ　Ｉ−Ｉ　Ｒ−溶液重合系で多情のビニル量含
有ＳＢＲ・　ビニ″／スナレッ ＝　４．９／２４− サンフレックス・・老化防止剤。

ａＰｗ−Ｇｅｎｅｒａｌ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｆｕｒｎａ
ｃｅ　　ｂｌａＣｋ　。

■うＡ１（−Ｈｉｇｈ　ａｂｒａｓｉｏｎ　ｆｕｒｎａ
ｃｅ。

ＣＺ・・加硫促進剤。

次に、上記配合組成にて、タイヤサイズ１８５／０ １４Ｒ１，４にてテストタイヤ全作製、該タイヤについ
て、米国自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ　１．０！：ｌ　
）　　に準じて、高速耐久力を行なった。テストは、：
ｃｏｏＫｍ／′ｈで３０分間、以後８Ｋｍ／ｈｆ　１ラ
ンクとして３０分ごとに速度を上昇させて故障の発生す
る壕でテスト全継続し、故障時の速度と時間Ｃ分）によ
って耐久カケ比較した。１だ、。ａ／Ｂａの組合せトレ
ッドの発熱度ＨＢＵ　（０ａ／’Ｂａ）　（表面温鼓）
全測定した。それらの結果は、次の第２表に示す。

なお、第１表の配合組成の加硫ゴムの発熱度は、グツド
リッチフレクツメーターにて、ストローク４、４　ｒｒ
ａｎ　、荷重１０．８８５４Ｋｙ　（２４ボンド）、振
動数１８００回／分、チャンバ一温度４０℃の条件の下
で２５分間振動後のゴムの表面温度を測定したものであ
る。

なお、第１１表の配合扁Ｃ−１〜Ｃ−４は、ギャップ層
として好捷しいスチレン・ブタジェンゴム（略号５ＢＲ
）で、配合扁Ｃ−１〜Ｃ−３は乳化重合ＳＢＲ，配合扁
０−４は溶液重合ＳＤＲで、これらの発熱度と湿潤グリ
ップ性との関係は、第１図の湿潤グリップ性曲線に示す
とおり、発熱度が上昇すればするほど湿潤グリップ性は
良くなるものである。捷だ、浴液１（合ＳＢＨのビニル
量の高いものは、乳化重合ＳＤＲに比して、同じ発熱度
であっても湿潤グリップ性が高い。

なお、第１図は、横軸に発熱度（℃）、縦軸に湿部グリ
ツフ性指数を示すもので、配合Ａ　Ｃ−１ケ基準とし指
数］００として比較したものである。

この湿潤グリップ性は、米国のタイヤ品質等級基準（Ｕ
ＴＱＯ，Ｓ）で定められた方法に従い、充填空気圧１８
　Ｋ９／ｃｒｌ、荷重３３６にりの条件下で走行し、摩
擦抵抗を測定したものである。

発熱度と高速耐久力の試験結果は第２表に示したとおり
である。

第２表の高速耐久力ば、配合Ａ、　Ｃ−１、Ｃ−３の単
体をコントロールとして比較したもので、タイヤＡ　Ａ
　％　Ｂｓ　ＯｌＨは、ベース層（Ｂａ）の発熱度（Ｈ
Ｂｕ（Ｂａ）］　　に１５°Ｃの配合ＡＢ３ｉ使用し、
キャップ層（０，７）　の発熱歴（−ＨＢ　Ｕ　（Ｃａ
））に３２°Ｃの配合扁Ｃ−１と３３℃の配合Ａｉ　Ｃ
−２と−１− を組み合わせたもので、タイヤ扁Ａｉｌ″ｌ：、　　４
−３０−］ の組合せて、χ−０７、タイヤ扁Ｂけ、　　／Ｂ−３Ｃ
−１・ の組合せで、ｘ−０８、タイヤＡＣは、　　／Ｂ−３の
組合せで、χ−〇９、タイヤ扁■（は、。−２／１３−
３の組合せで、χ−０，７の場合である。

タイヤＡ、　Ａの高速耐久力は、配合扁０−１のコント
ロールに比して２ランク上昇しており、タイヤＡＢは１
ランク上昇、タイヤ廓Ｃの場合は、ＨＢＵ（Ｃａ）−Ｈ
ＢＵ（０ａ／　）（５℃なので高速耐久Ｂ（７ カとしては差が認められない。寸た、配合＆、　０−３
は単体のコントロールである。

タイヤＡ、Ｄ、Ｋ、Ｆは、キャップ層（Ｃａ〕の発熱度
（ＨＢＵ　（Ｃａ）　〕　に３５℃の配合ＡＣ３’ｉ使
用し、ベース層（Ｂ（７）の発熱度（Ｔ（ＢＵ　（Ｂａ
））　−７，８°Ｃの配合馬Ｂ　−］−ｋ組み合わせた
もので、タイヤ漸りは　　′／Ｂ−□の組合せでχ−〇
、７、タイヤ扁Ｅ７ は　　ヅ８−０の組合せで、χ−〇８、タイヤＡｌｉ、
　ＦＣ−り は　　η−０の組合せで、χ−０９の場合である。

タイヤＡＤの高速耐久力は、配合扁Ｑ　　３のコントロ
ールに比して２ランク上昇しており、タイヤＡＥは１ラ
ンク上昇、タイヤｙＦｆｌｉＦけＨＢＵ（Ｏａ）０ −ＨＢＵ　（／Ｂａ）　＞　５℃であるが、ＨＢＵ　（
０ａ７’、、、　）か２９８°Ｃで、２９°Ｃ以」二で
あるため高速耐久力に差が認められない。キャップ層（
Ｃｏ）の容量比は、０７以上０９以下でなけれはならな
い。

タイヤ７［Ｇ、ＨはＨＢＵ（Ｃａ）に３３℃でχ＝０７
のもの全使用したものであるが、ＨＢＵ（０ａ／　　）
Ｂａ ば２１８°Ｃと２３８°Ｃと低くなっており、配合届０
−１のコントロールのＨＢＵ（Ｏａ）が３２℃を有する
ものよりも２ランク高速耐久力が上昇している。

以」二のとおり、 ＨＢＵ　（０′／′ｌ３ａ）　＝ｘ’　ｘ　ＨＥＵ　（
Ｃ：ａ）＋（１−ｘ”）　ｘ　ＨＢＵ　（Ｂａ）Ｃａ　
・ ＨＢＵ（／Ｂａ）〈２９°Ｃ の条件にはいる組合せのタイヤは、高速耐久力を向」二
しつるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、配合ゴムの湿潤グリップ性曲線であり、横軸は
発熱度、縦軸は湿潤グリップ性指数を示すものである。 代理人　弁理士　大　島　泰　甫

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　乗用重用タイヤトレッドにおいて、トレッド
   層がキャップ層とベース層の２層から構成され、その発
   熱量が次式 ％式％（２） であること全特徴とする高摩擦係数全有するタイヤトレ
   ッド。 式中、Ｈ１３Ｕ（０σ／Ｂ（７””キャップ層（略号Ｃ
   ａ）とベース層（略号Ｂａ）からなるトレ ッド層の発熱度（℃）。 χ　・・キャップ層の容量比。 ＪｉＢＵ（Ｃａ）−キャップ層の発熱度（’Ｃ）。 ＨＢＵ（Ｂｏ）　＝−ベース層の発熱度（’Ｃ）。
2. （２）」一式のＸすなわちキャップ層の容量比の値が０
   ７以上　０９以下である特許請求の範囲第１項記載の高
   摩擦係数を有するタイヤトレッド。
3. （３）上式のＨＢＵ（Ｃａ）　−ＨＢＵ（０ａ／　　）
   ）５℃であるＢ（７ 特許請求の範囲第１項寸たは第２項記載の高摩擦係数を
   有するタイヤトレッド。