JP2002019418A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性及び発熱耐久性を改良した重荷重用
タイヤの提供。 【解決手段】 トレッド部がタイヤ表面からキャップ
Ａ，キャップＢ及びベースＣの３層構造から成り、かつ
Ａ層に溝底が位置するトレッド部を有する重荷重用空気
入りタイヤにおいて、ショルダー部及びクラウンセンタ
ー部でのＡ層／Ｂ層／Ｃ層のゲージ比が３５〜８０／６
０〜２０／２〜２０（合計１００％）で、Ａ層がＮＲ／
ＢＲ／ＳＢＲ＝１００〜５０／０〜４０／０〜４０（重
量％比）（合計１００％）から構成され、Ｂ層及びＣ層
が独立にＮＲ及び／又はＩＲから構成され、そしてＡ層
及びＢ層の１００℃でのｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ
（Ｂ）が、ｔａｎδ（Ａ）＞ｔａｎδ（Ｂ）でかつｔａ
ｎδ（Ｂ）≦０．６ｔａｎδ（Ａ）の関係を満足する重
荷重用空気入りタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は重荷重用空気入りタ
イヤに関し、更に詳しくは、トレッド部が３層構造の耐
摩耗性及び発熱耐久性の改良された重荷重用空気入りタ
イヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】重荷重用タイヤにおいては、近年耐摩耗
性向上を目的として、天然ゴム（ＮＲ）単独またはポリ
ブタジエンゴム（ＢＲ）／スチレン−ブタジエン共重合
体ゴム（ＳＢＲ）に超微粒子系カーボンブラックを配合
したキャップがトレッド部に多用されている。しかしな
がら、耐摩耗性と耐久性の両立や氷上性能と耐摩耗性の
両立など二律背反する性能を両立させることは１層のト
レッド部では難しいため、２層構造又は３層構造のトレ
ッド部を用いることが提案され、そのための配合及び構
造に関して多くの特許出願が提出されている。しかしな
がら、２層構造のトレッドではその性能をさらに向上さ
せようとすると、成形時の作業性が悪化したり、ベルト
部との接着性が悪化したりするという問題が生じるおそ
れがある。

【０００３】特開平１１−６０８１０号公報には３層構
造のトレッド部を用いて耐摩耗性、発熱耐久性及び耐ワ
ンダリング性を改良した重荷重用タイヤが記載されてい
る。また特開平６−８７０８号公報には、３層構造のト
レッド部の内側の層ほど発泡率を大きくしたゴム層を用
いて摩耗の中期以降の氷上性能を改良したスタッドレス
タイヤが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は前記した従来技術の現状に鑑み、耐摩耗性及び発熱耐
久性の両性能を改良した重荷重用空気入りタイヤを提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、トレッ
ド部がタイヤ表面からキャップ−Ａ，キャップ−Ｂ及び
ベース−Ｃの３層構造から成り、かつキャップ−Ａ層に
溝底が位置するトレッド部を有する重荷重用空気入りタ
イヤにおいて、ショルダー部及びクラウンセンター部で
のＡ層／Ｂ層／Ｃ層のゲージ比が３５〜８０／６０〜２
０／２〜２０（合計１００％とする）で、キャップ−Ａ
層が天然ゴム／ポリブタジエンゴム／スチレンブタジエ
ン共重合体ゴム＝１００〜５０／０〜４０／０〜４０
（重量％比）（合計１００％とする）から構成され、キ
ャップ−Ｂ層およびベース−Ｃ層が独立に天然ゴムおよ
び／またはポリイソプレンゴムから構成され、そしてキ
ャップ−Ａ層及びキャップ−Ｂ層の１００℃におけるｔ
ａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）が以下の関係： ｔａｎδ（Ａ）＞ｔａｎδ（Ｂ） … （Ｉ） ｔａｎδ（Ｂ）≦０．６ｔａｎδ（Ａ） … （II） を満足する重荷重用空気入りタイヤが提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明者らは、前記目的を解決す
べく、研究をすすめた結果、３層構造のトレッド部を採
用し、第１層に耐摩耗性の改良を指向したコンパウンド
を、第２層にチッピング性の改良を配慮した低発熱性の
コンパウンドを、第３層に高粘着性のコンパウンドを、
それぞれ、配置することにより、耐摩耗性を向上させな
がら、発熱耐久性を向上させた重荷重用空気入りタイヤ
を得ることに成功し、本発明をするに至った。以下、更
に詳細に説明する。

【０００７】図１に示すように、本発明に従った重荷重
用空気入りタイヤはトレッド部１をキャップ−Ａ層２、
キャップ−Ｂ層３及びベース−Ｃ層４の３層構造とし、
以下に説明するように、Ａ，Ｂ及びＣの３層のショルダ
ー部５及びクラウンセンター部６のゲージ厚並びにＡ，
Ｂ及びＣの構成ゴムを特定化することにより前記目的を
達成したものである。なお、図１に示すように、本発明
に従ったトレッド部１の溝底７はキャップ−Ａ層２に位
置する。

【０００８】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
のショルダー部及びクラウンセンター部でのＡ層／Ｂ層
／Ｃ層のゲージ比はそれぞれ３５〜８０／６０〜２０／
２〜２０（合計で１００％とする）、好ましくはそれぞ
れ４０〜７０／５０〜３０／３〜１０とする必要があ
る。

【０００９】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
のＡ，Ｂ及びＣ層を構成するゴムは従来からタイヤ用ゴ
ム組成物に一般的に配合されている天然ゴム（ＮＲ）、
ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエ
ン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム
（ＢＲ）を単独又は任意のブレンドとして使用すること
ができる。

【００１０】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
のキャップ−Ａ層はＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ＝１００〜５０
／０〜４０／０〜４０（重量％比）（合計１００％）、
好ましくはＮＲ／ＢＲ／ＳＢＲ＝１００〜５０／０〜４
０／０〜４０で構成され、かつ、下記ｔａｎδ（１００
℃）の関係を満足しなければならない。

【００１１】本発明に係る空気入りタイヤのトレッド部
のキャップ−Ｂ層及びベース−Ｃ層は、それぞれ独立
に、ＮＲ及び／又はＩＲ、好ましくはＮＲ単独で構成さ
れ、且つ下記ｔａｎδ（１００℃）の関係を満足しなけ
ればならない。

【００１２】本発明に従った空気入りタイヤのトレッド
部の層Ａ及びＢのそれぞれのｔａｎδ（１００℃）の値
ｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）は本発明の目的を達
成するためには以下の関係を有する必要がある。 ｔａｎδ（Ａ）＞ｔａｎδ（Ｂ） … （Ｉ） ｔａｎδ（Ｂ）≦０．６ｔａｎδ（Ａ） … （II）

【００１３】上記１００℃のｔａｎδ（Ａ）の値がｔａ
ｎδ（Ｂ）の値より大きくない場合には初期から中期に
かけての耐摩耗性が十分に発現されないので好ましくな
く、また１００℃のｔａｎδ（Ｂ）の値が上記（II）の
関係を満たさない場合には本発明におけるタイヤトレッ
ド全体の発熱低減効果が不十分となるので好ましくな
い。

【００１４】本発明のＡ，Ｂ及びＣ層においては前記し
たゴムにカーボンブラックを配合する。本発明で使用す
るカーボンブラックとしては従来から重荷重用空気入り
タイヤに使用されているカーボンブラックを用いること
ができる。

【００１５】本発明に係る空気入りタイヤ用トレッド部
のＡ，Ｂ及びＣ層を構成するゴム組成物には、前記した
必須成分に加えて、他のカーボンブラック、シリカなど
の補強剤（フィラー）、加硫剤、加硫促進剤、各種オイ
ル、老化防止剤、可塑剤などの従来から空気入りタイヤ
用に一般的に配合されている各種添加剤を配合すること
ができ、かかる配合物は一般的な方法で混練、加硫して
組成物とし、加硫することができる。これらの添加剤の
配合量も本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な
配合量とすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。

【００１７】実施例１〜４及び比較例１〜３ 表Ｉに示す構成のトレッド層Ａ−１又はＡ−２、Ｂ−１
又はＢ−２及びＣ−１又はＣ−２層を調製した。使用し
たゴム及びカーボンブラックは以下の通りである。 ＮＲ：天然ゴム（ＲＳＳ ３号） ＢＲ：日本ゼオン製 ＢＲ，Ｎｉｐｏｌ ＢＲ１２２０ ＳＢＲ：日本ゼオン製 ＳＢＲ Ｎｉｐｏｌ １５０２ カーボンブラックＳＡＦ：東海カーボン製 シースト９ カーボンブラックＩＳＡＦ：昭和キャボット製 ショウ
ブラックＮ２２０

【００１８】トレッド構成層Ａ−１〜Ｃ−２の各層を構
成するゴム組成物には以下の添加剤を共通に配合した
（配合量はゴム１００重量部当りの重量部である）。 成分 配合量 亜鉛華（ＪＩＳ ３号） ４ 工業用ステアリン酸 ３ 老化防止剤６ＰＰＤ（Ｎ−フェニル−Ｎ′−１，３−ジメチルブチル −ｐ−フェニレンジアミン） ２ 粉末硫黄 １．９０ 加硫促進剤ＣＢＳ（Ｎ−シクロヘキシル−２− ベンゾチアゾールスルフェンアミド） １．２

【００１９】サンプルの調製 表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分
を１．８リットルの密閉型ミキサーで３〜５分間混練
し、１６５±５℃に達したときに放出してマスターバッ
チを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄を８
インチのオープンロール混練し、ゴム組成物を得た。次
に、この組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１６
０℃で２０分間プレス加硫して目的とする試験片（ゴム
シート）を調製し、加硫物性を評価した。結果を表Ｉに
示す。

【００２０】各例において得られた組成物の評価物性の
試験方法は以下の通りである。 ｔａｎδ（１００℃）：（株）東洋精機製作所製粘弾性
スペクトロメーターを用いて初期歪１０％、振幅±２
％、周波数２０Hz、温度１００℃で測定した。 耐摩耗性指数：ランボーン摩耗試験機（岩本製作所
（株）製）を使用して、荷重５kg、スリップ率２５％、
時間４分、室温の条件での摩耗減量を指数として示し
た。この指数は大きい程望ましい。

【００２１】

【表１】

【００２２】次に、上で得たタイヤトレッド用ゴム組成
物Ａ−１〜Ｃ−２を表IIに示す組み合せ及びゲージ比で
用いて３層構造のタイヤトレッド部を製造した。今回は
３色押出機を用いて一体押出で実施したが、Ａ／Ｂ／Ｃ
をそれぞれ単独押出を圧着成形したもの、或いはＡ／Ｂ
一体押出、−Ｃ単独押出（或いはＡ単独、−Ｂ／Ｃ一体
押出）を圧着成形しても構わない。

【００２３】

【表２】

【００２４】得られた３層構造のタイヤトレッドの物性
を以下の方法で評価し、結果を表IIに示した。 トレッドｔａｎδ（１００℃）：Ａ／Ｂ／Ｃ各々のゲー
ジ比率とｔａｎδ（１００℃）をそれぞれ掛け合わせた
値の総和をトレッド全体のｔａｎδ（１００℃）とし
た。 発熱指数：トレッドｔａｎδ（１００℃）の比較例１の
値を１００℃とした指数で示した。低い程、発熱が低
く、発熱耐久性上好ましい。 トレッド耐摩耗指数：溝底から上部に位置するトレッド
に占める各々Ａ／Ｂ／Ｃのゲージ比率を表Ｉで示した。
耐摩耗性指数の積の和をトレッド耐摩耗性指数とした大
ほど耐摩耗性が良好であることを示す。

【００２５】耐チッピング性：溝底からのトレッド残溝
が新品時の１５％時点での表面状態を目視確認し、トレ
ッド部分の欠け（チッピング）の大きさより、耐チッピ
ング性良否を判断した。 評価基準：○…チッピング無〜小（チッピング０〜２m
m） △…チッピング中（チッピング２〜５mm） ×…チッピング大（チッピング５mm超） 成形作業性：押出日から３日後にトレッドを成形使用
し、成形ドラム上でトレッドを巻付ける作業で、トレッ
ド先端の剥がれ落ちの有無から成形作業性良否を判断し
た。 評価基準：○…ゴム揮発油塗布無しで剥がれ落ち無し。 △…ゴム揮発油塗布により剥がれ落ち無し。 ×…ゴム揮発油塗布に加えてワイヤブラシ掛けにより剥
がれ落ち無し

【００２６】

【発明の効果】以上の通り、本発明に従えば、耐摩耗性
と摩耗の中期以降の耐チッピング性を向上させながら耐
熱性を向上させることにより耐発熱耐久性を向上させる
ことができる。また、天然ゴム単独またはＢＲ・ＳＢＲ
ブレンドからなるＡで耐摩耗性確保および溝底クラック
防止を狙い、Ｂ／Ｃは天然ゴム主体によりタック確保を
図った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る重荷重用空気入りタイヤのトレッ
ド部の構造の一例を示す図面である。

【符号の説明】

１…トレッド部 ２…キャップ−Ａ層 ３…キャップ−Ｂ層 ４…ベース−Ｃ層 ５…ショルダー部 ６…クラウンセンター部 ７…溝底

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部がタイヤ表面からキャップ−
   Ａ，キャップ−Ｂ及びベース−Ｃの３層構造から成り、
   かつキャップ−Ａ層に溝底が位置するトレッド部を有す
   る重荷重用空気入りタイヤにおいて、 ショルダー部及びクラウンセンター部でのＡ層／Ｂ層／
   Ｃ層のゲージ比が３５〜８０／６０〜２０／２〜２０
   （合計１００％とする）で、 キャップ−Ａ層が天然ゴム／ポリブタジエンゴム／スチ
   レンブタジエン共重合体ゴム＝１００〜５０／０〜４０
   ／０〜４０（重量％比）（合計１００％とする）から構
   成され、 キャップ−Ｂ層およびベース−Ｃ層が独立に天然ゴムお
   よび／またはポリイソプレンゴムから構成され、そして
   キャップ−Ａ層及びキャップ−Ｂ層の１００℃における
   ｔａｎδ（Ａ）及びｔａｎδ（Ｂ）が以下の関係： ｔａｎδ（Ａ）＞ｔａｎδ（Ｂ） … （Ｉ） ｔａｎδ（Ｂ）≦０．６ｔａｎδ（Ａ） … （II） を満足する重荷重用空気入りタイヤ。