JPH0514642B2 - - Google Patents
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- JPH0514642B2 JPH0514642B2 JP57041562A JP4156282A JPH0514642B2 JP H0514642 B2 JPH0514642 B2 JP H0514642B2 JP 57041562 A JP57041562 A JP 57041562A JP 4156282 A JP4156282 A JP 4156282A JP H0514642 B2 JPH0514642 B2 JP H0514642B2
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- tire
- tread
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
- B60C11/03—Tread patterns
- B60C11/04—Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of continuous circumferential ribs, e.g. zig-zag
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
- B60C11/03—Tread patterns
- B60C11/0306—Patterns comprising block rows or discontinuous ribs
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は耐偏摩耗性の改良されたトラツク、バ
ス等の重車両用空気入りラジアルタイヤに関する
ものである。
重車両用空気入りラジアルタイヤは重車両用空
気入りバイアスタイヤに比して、耐摩耗性、耐ウ
エツト性、耐パンク性等の特性が優れており数々
の利点を有するため、舗装道路や高速道路の完備
に伴い近年急速に使用が拡大されている。
かかる高速良路用タイヤとしてタイヤトレツド
踏面部にトラクシヨン並びに制動性能、その他一
般耐摩耗性、耐発熱性を考慮し、タイヤの周方向
にのびるジグザグ模様のリブが設けられたリブ型
タイヤが使用されている。
このようなリブはタイヤの周方向に連続するの
が普通であるが、ときにはタイヤの幅方向に沿う
溝によつて離断され周方向に不連続をなす場合も
ある。
重車両用空気入りラジアルリブ型タイヤは高速
で長距離にわたり直線的に連続走行した場合、従
来見られなかつた偏摩耗、即ちレールウエイ摩耗
を発生することが知られて来ている。このレール
ウエイ摩耗とは第1図に示したようにタイヤTの
トレツドの周方向に沿つてジグザグ状に伸びるト
レツド主溝1に向けてタイヤTの幅方向に張出す
周方向リブ2の凸部3の頂点付近の領域Aから偏
摩耗が局部的に発生し、それが促進されてついに
は、第6図に示した様な断面において段差hが幅
Wで生じ、この偏摩耗の領域Aは、その後走行距
離(粁数)の増加と共に漸増し、終局的に隣接す
る領域Aと順次結合してタイヤTの周上で連続
し、さらに走行距離の増加と共に段差hおよび幅
Wは拡大する。
かような偏摩耗は一般にレールウエイ摩耗と呼
ばれ、それによるトレツド主溝1の肩だれはタイ
ヤTの外観を見苦しくするのみならず、トレツド
主溝1により区分されたリブ2の稜線の機能に依
存したタイヤ性能、とくにトラクシヨン、制動性
能に悪影響を及ぼす上にタイヤの寿命を大幅に低
下する。
この偏摩耗はジグザグ状をなす周方向リブ2の
凸部3の頂点付近にのみ発生し始め、これとタイ
ヤTの幅方向に向いあつた周方向リブ2の凹んだ
隅部4がその起点になることはないが偏摩耗の進
展につれて、やがては隅部4もレールウエイ摩耗
に侵されることとなる。
このレールウエイ摩耗はベルト補強材として剛
性の著しく高い金属コードを使用したりリブ型タ
イヤが高速連続走行に供された場合におきる特有
の現象であり、一般道路におけるような低速かつ
断続的な走行や、摩耗度合の激しい悪路などに使
用された場合には発生しにくいという事実から、
この原因としてトレツド主溝1に向けてタイヤT
の幅方向に張り出す周方向リブ2の凸部3側の頂
点付近が高速連続走行中、タイヤ幅方向の応力集
中をうけることによるとされている。
このような観点から従来トレツドパターン形状
の改良が試られている。
例えば、タイヤ周方向にジグザグに配置される
主溝の振幅、周方向ピツチを小さく即ちストレー
ト溝に近い形状にする方法、特開昭52−44904号
明細書に記載されているようにトレツド溝から独
立した細い応力緩和溝5を第2図に示すように周
方向リブに設ける方法、あるいは特開昭53−
128807号明細書に記載されているように周方向リ
ブの張出し凸部の頂点付近に、第3図に示すよう
にその頂点付近のリブ稜線と実質上平行な分離溝
6を隔てて周方向リブとともに踏面の部分を形成
する応力緩和リブ7を付設する方法とがある。
しかしながら応力緩和溝5および応力緩和リブ
7の如きトレツドパターン形状の改良のみではレ
ールウエイ摩耗を軽減することはできず、またス
トレート溝に近い形状にすればレールウエイ摩耗
は改善できるが、タイヤの最も重要な要求特性の
1つであるウエツト性能が低下するため実施でき
ないのが現状である。
かかる現況に鑑み、本発明者らは重荷重用ラジ
アルタイヤのウエツト性能を犠性にすることなし
に耐偏摩耗性、特に耐レールウエイ摩耗性を著し
く改良したトレツドを有するタイヤを得るべく、
配合面、トレツドパターン面両方から詳細研究し
た結果、天然ゴム系配合組成物をトレツドゴムに
適用した場合はトレツドパターン形状(ストレー
ト溝以外のジグザグ形状にて)にかかわらずレー
ルウエイ摩耗は発生するが、スチレン−ブタジエ
ン共重合体と天然ゴムおよび/または他のジエン
系ゴムをゴム分とするSBRブレンド配合組成物
では一定のトレツドパターン形状範囲内で有効に
レールウエイ摩耗を防止することができ、本発明
の目的を有利に達成し得ることを見い出した。
即ち本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤ
は、タイヤ周方向に対し比較的小さな角度で互い
に交叉する少なくとも2層のブレーカー層及びタ
イヤ周方向に対し実質上90゜で配置される少なく
とも1層のカーカス層により補強されたラジアル
タイヤに於いて、該ブレーカー層の外側に配置さ
れるトレツドゴム層が2層からなり、クラウン部
外側に配置されるキヤツプトレツド部はその踏面
にタイヤ周方向に連続するジグザグ状の少なくと
も1本の主溝をもち、第4図に示すように該主溝
の溝幅9がタイヤトレツド幅の2〜10%で、振幅
10が該主溝幅9の15〜50%で、かつピツチ長さ
11が該主溝幅9の60〜220%の範囲であり、該
キヤツプトレツド部にゴム成分がスチレン−ブタ
ジエン共重合体と天然ゴムおよび/または他のジ
エン系ゴムから成り、スチレン−ブタジエン共重
合体の配合量が30〜70重量%であり、アセトンに
よる24時間連続抽出で得られる抽出物が10重量%
以下で100℃における破断時最大伸びが490%以上
であるゴム組成物を配置し、キヤツプトレツド部
の内側のベースゴム部に該キヤツプトレツドゴム
に比して損失正接の低い組成物、好ましくは70%
以下の損失正接を有する組成物を該ブレーカー層
のタイヤ半径方向外方の全幅を覆うように配置
し、さらに該ブレーカー層を構成するゴム層より
損失正接の低いクツシヨンゴム、好ましくは50%
以下の損失正接を有するクツシヨンゴムをブレー
カー層の端部とカーカスプライとの間に配置して
なることを特徴とする。
さらにキヤツプトレツドゴム部の配合組成とし
て、ゴム成分のスチレン−ブタジエン共重合体の
配合量が40〜60重量%であり加硫ゴムの抽出量が
8重量%以下で、100℃における破断時最大伸び
が510%以上であることがより好ましい。
従来重車両用ラジアルタイヤのトレツドゴムと
して専ら適用されている天然ゴム系配合のかわり
に天然ゴム(NR)とスチレン−ブタジエン共重
合体ゴム(SBR)ブレンド配合にてSBRをゴム
成分の30重量%以上とすると、レールウエイ摩耗
性が著しく改善されるのである。しかもこの効果
は天然ゴムの一部または全てを他のジエン系ゴ
ム、例えばポリブタジエンゴム、ポリイソプレン
ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムおよび
エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体の群
から選ばれた1種または2種以上に置換しても発
揮できる。このSBRが30重量%以上になるとレ
ールウエイ摩耗が急激に改善される理由は明らか
ではないが、ゴム中でのSBRの分散状態が変化
することも1因であろう。尚SBRの配合量は、
後述するが発熱性を押えるため70重量%以下とす
る。
またキヤツプトレツドゴムの抽出物、即ちアロ
マテイツクオイル、ステアリン酸等の低分子量有
機化合物の量を押えることも同時にレールウエイ
摩耗改善に寄与する。ただし抽出物を10重量%以
下にすることにより得られるレールウエイ摩耗改
良効果は上記のようにSBRをブレンドした場合
のみに発揮される。本発明においてキヤツプトレ
ツドに使用されるカーボンブラツクはIA80(mg/
g)、DBP100(ml/100g)以上のフアーネスブ
ラツクが好ましく、IAが120(mg/g)以上であ
ればさらに好ましい。
以下トレツドゴムにSBRブレンド配合組成物
を適用した場合のトレツド主溝1の溝幅9、振幅
10、ピツチ長さ11について詳述する。
溝幅9は、トレツド幅の2%未満ではウエツト
時の排水が困難となり、10%を越えると主溝に面
したリブ端部とリブ中央部での接地圧の不均一が
生じ、他の偏摩耗を引き起こし、さらには耐摩耗
性においても低下してしうのでトレツド幅の2〜
10%、より好ましくはトレツド幅の4〜8%以内
とする。
次に振幅10とピツチ長さ11も重要で、振幅
10が主溝幅9の15%未満であつたり、ピツチ長
さ11が主溝幅の220%を越えると主溝がストレ
ート溝に近い形状となりウエツト時のトラクシヨ
ン、ブレーキ性能を低下する。一方振幅10が主
溝幅9の50%を越えたり、ピツチ長さ11が主溝
幅の60%未満となるとSBRブレンド配合組成物
適用時でももはやレールウエイ摩耗は避けられな
い。従つて本発明においては振幅を主溝幅の15〜
50%、ピツチ長さを60〜220%とする。更に主溝
幅9がタイヤトレツド幅の4〜8%で、振幅10
が該主溝9の25〜40%であり、かつピツチ長さが
該主溝幅の100〜180%であれば車両の走行速度が
特に高い場合でも、レールウエイ摩耗を防止でき
さらに有利である。前記主溝間や主溝とトレツド
縁部間に、レールウエー摩耗しないように、負荷
転動時には互いに接触する細い溝幅で、前記主溝
に実質的に平行な細溝を1本以上配置すれば、タ
イヤのウエツト性能が改良されるので主溝本数の
削減が可能になる。
以上のような本発明の構成を重車両用ラジアル
タイヤに適用する際、高速走行に耐えうるタイヤ
であるためにキヤツプトレツド部の内側のベース
ゴム部に該キヤツプトレツドゴムに比して損失正
接の低い組成物を該ブレーカー層のタイヤ半径方
向外方の全幅を覆うように配置し、かつ該ブレー
カー層を構成するゴム層より損失正接の低いクツ
シヨンゴムを配置することが必要である。
これSBRブレンド配合組成物をトレツドに適
用すると天然ゴム系配合に比べ発熱性の点で劣
り、ヒート・セパレーシヨン発生の懸念が起こる
ので発熱性を押えこれを防止するために上記2要
件が必要となる。
上記にあわせてSBRブレンド配合組成物の
SBR量を70重量%以下に押えることも発熱性を
押える意味で重要である。
さらにキヤツプトレツドに適用するSBRブレ
ンド配合組成物は単純にSBR量を増加させると
高温破断時最大伸びが低下し、上記本発明におけ
るトレツドパターン形状範囲内においては悪路走
行などによるリブテイアー(リブもげ現象)の発
生も起こり得るので、キヤツプトレツドに使用す
るSBRブレンド配合組成物の100℃における破断
時最大伸びを490%以上好ましくは510%以上とす
ることも肝要である。この最大伸びを高くする手
法としては(1)硫黄量を通常の使用量より若干減じ
る、(2)軟化剤・樹脂類を添加する、(3)SBR量の
うち一部を低分子量(粘度平均分子量5000〜
200000)SBRに置換する、等がある。
以下実施例によりさらに詳述する。
実施例
キヤツプトレツドゴムの配合組成として第1表
の9種、ブレーカー層のコーテイングゴム及びブ
レーカー層間ゴムとして第2表のゴム組成物No.
10、ベーストレツドゴム、クツシヨンゴムの配合
組成として第3表の4種を用いて第4表に示す各
種タイヤを試作した。ベースゴムはブレーカー層
のタイヤ半径方向外方の全幅を覆うように配置し
た。いづれのタイヤもサイズ10.00R20 14PRタイ
ヤ幅180mmの第5図に示すリブタイプスチールラ
ジアルタイヤである。これ等のタイヤにつき性能
試験を行い得た結果を第4表に示す。
第1〜第3表に使用したカーボンブラツク
HAFのIAは80(mg/g)、DBPは104(ml/100g)
である。ここでIAとはカーボンブラツクのヨウ
素吸着量(単位mg/g)をさし、測定法はJIS
K6221による。DBPとはASTM D−2424に記載
された方法に従つて測定されたカーボンブラツク
のフタル酸ジブチル(DBP)吸収値(単位ml/
100g)である。
第1表〜第4表に記載した評価項目の測定方法
は次の通りである。
〈抽出量〉
トレツドゴムを1辺略1mmの立方体に細切した
のち、略1g精秤したもの(A)をソツクスレー抽出
器により24時間連続アセトン抽出し、得た抽出物
の重量(B)よりB/A×100(重量%)として算出し
た。
〈破壊時最大伸び〉
トレツドゴムを厚み略2mmにスライスしたのち
DIN−3号の形状に打ち抜き、インストロン型
引張試験機にて100℃雰囲気で引張試験を実施し、
破壊時最大伸びを「%」表示にて得た。
〈損失正接〉
トレツドゴムを厚さ略2mmにスライスしたも
の、あるいはブレーカー層間ゴム切り出し厚さ略
2mmのシート状にしたものを長さ20mm、幅5mmに
打抜き、作製した試験片を用いて粘弾性スペクト
ロメーター(岩本製作所製Viscoelastic
Spectrometer Type VESNo.77239)により、試
験条件:初期歪5%、動的振幅2%、周波数50
Hz、25℃で測定した。
尚損失正接は、上記測定条件に基づき以下の式
により算出する。
tan δ(損失正接)=E″/E′
ここで、
E′は動的貯蔵弾性率
E″は動的損失弾性率である。
〈耐ウエツト性〉
供試タイヤに7.25Kg/m2の内圧を充てんして大
型トラツクに装着し輪量が2425Kgとなるように荷
重調整したのち、アスフアルト舗装路上に1〜2
mmの水膜ができる量の散水を施し、その上を速度
80Km/Hで急制動を加え車両が停止するまでの距
離、即ち制動距離を測定した。
次式により指数表示とした。指数値大なる程良
好
タイヤNo.1の制動距離/供試タイヤの制動距離×100
〈レールウエイ摩耗度〉
供試タイヤに7.25Kg/m2の内圧を充てんして大
型トラツクの前輪に装着し、荷重・定積載とし、
高速路70%、一般路30%の路線で、高速路では80
Km/H、一般路では40Km/Hの車速で4万Km走行
させた後、レールウエイ摩耗発生度合を測定し
た。なおタイヤは5000Km走行毎に左右位置交換を
実施した。レールウエイ摩耗発生度合は第6図の
ような段差hとレールウエイ摩耗幅wとで評価さ
れるが、次式のように指数表示とした。指数値小
なる程良好である。
h×w/ho×wo×100
ho:タイヤNo.1の段差
wo:タイヤNo.1のレールウエイ摩耗幅
h:供試タイヤの段差
w:供試タイヤのレールウエイ摩耗幅
〈耐発熱性〉
供試タイヤ及びタイヤNo.1を実車にて発熱的に
厳しい走行条件(内圧7.25Kg/cm2、荷重2425Kg+
30%)で、10万Km走行させた後、解剖し、ベルト
端亀裂を比較した。
結果は次式により指数を算出した。
ここで指数の大きい方が良好である。
タイヤNo.1のベルト端亀裂の長さ/供試タイヤのベ
ルト端亀裂の長さ×100
The present invention relates to a pneumatic radial tire for heavy vehicles such as trucks and buses that has improved resistance to uneven wear. Pneumatic radial tires for heavy vehicles have many advantages over pneumatic bias tires for heavy vehicles, such as superior wear resistance, wet resistance, and puncture resistance, so they are used on paved roads and highways. Its use has been rapidly expanding in recent years as the equipment has become more fully equipped. As tires for high-speed roads, rib-type tires are used in which ribs in a zigzag pattern extending in the circumferential direction of the tire are provided on the tire tread surface in consideration of traction, braking performance, general wear resistance, and heat resistance. There is. Such ribs are normally continuous in the circumferential direction of the tire, but sometimes they are separated by grooves along the width direction of the tire, making them discontinuous in the circumferential direction. It has become known that when pneumatic radial rib type tires for heavy vehicles are continuously driven in a straight line over long distances at high speeds, uneven wear, that is, railway wear, which has never been seen before, occurs. This railway wear refers to the convex portion of the circumferential rib 2 that extends in the width direction of the tire T toward the tread main groove 1 that extends in a zigzag shape along the circumferential direction of the tread of the tire T, as shown in FIG. Uneven wear occurs locally from area A near the apex of 3, which is accelerated and eventually creates a step h with width W in the cross section shown in Figure 6, and this area A of uneven wear is , and then gradually increase as the traveling distance (number of meters) increases, and eventually connect with the adjacent area A and continue on the circumference of the tire T. Further, as the traveling distance increases, the step h and the width W increase. Such uneven wear is generally called railway wear, and the resulting shoulder sagging of the tread main groove 1 not only makes the appearance of the tire T unsightly, but also impairs the function of the ridgeline of the rib 2 divided by the tread main groove 1. This adversely affects dependent tire performance, especially traction and braking performance, and significantly shortens tire life. This uneven wear begins to occur only near the apex of the convex part 3 of the circumferential rib 2 forming a zigzag shape, and the concave corner 4 of the circumferential rib 2 facing in the width direction of the tire T is the starting point. However, as the uneven wear progresses, the corner portion 4 will eventually be affected by railway wear. This railway wear is a peculiar phenomenon that occurs when metal cords with extremely high rigidity are used as belt reinforcement materials or when ribbed tires are used for continuous high-speed running. Due to the fact that it is less likely to occur when used on rough roads with severe wear and tear,
The cause of this is that the tire T towards the tread main groove 1 is
It is said that this is because the vicinity of the apex on the convex portion 3 side of the circumferential rib 2 extending in the width direction of the tire is subjected to stress concentration in the width direction of the tire during continuous high-speed running. From this point of view, attempts have been made to improve the shape of conventional tread patterns. For example, the amplitude of the main grooves arranged in a zigzag manner in the circumferential direction of the tire, the method of making the circumferential pitch small, that is, the shape close to a straight groove, and the method of making the main grooves smaller than the tread grooves as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 52-44904. A method in which independent thin stress relaxation grooves 5 are provided in the circumferential rib as shown in FIG.
As described in the specification of No. 128807, a circumferential rib is provided near the apex of the overhanging convex portion of the circumferential rib with a separation groove 6 substantially parallel to the rib ridgeline near the apex as shown in FIG. There is also a method of attaching stress relieving ribs 7 that form part of the tread surface. However, improving the shape of the tread pattern such as the stress-relieving grooves 5 and stress-relieving ribs 7 alone cannot reduce railway wear.Also, railway wear can be improved by making the shape closer to a straight groove, but the tire Currently, this method cannot be implemented because it degrades wet performance, which is one of the most important required characteristics. In view of the current situation, the present inventors aimed to obtain a tire with a tread that significantly improves uneven wear resistance, especially railway wear resistance, without sacrificing the wet performance of a heavy-duty radial tire.
As a result of detailed research from both the compounding and tread pattern aspects, we found that when a natural rubber compound composition is applied to tread rubber, railway wear occurs regardless of the tread pattern shape (zigzag shape other than straight grooves). However, an SBR blend composition containing a styrene-butadiene copolymer, natural rubber, and/or other diene rubber as the rubber component can effectively prevent railway wear within a certain tread pattern shape range. It has been found that the objects of the invention can be advantageously achieved. That is, the heavy-duty pneumatic radial tire of the present invention includes at least two breaker layers that intersect with each other at a relatively small angle to the tire circumferential direction, and at least one carcass layer that is arranged at substantially 90 degrees to the tire circumferential direction. In a radial tire reinforced with layers, the tread rubber layer placed outside the breaker layer is composed of two layers, and the cap tread portion placed outside the crown portion has a zigzag-shaped tread continuous in the tire circumferential direction on its tread surface. It has at least one main groove, and as shown in FIG. 4, the width 9 of the main groove is 2 to 10% of the tire tread width, the amplitude 10 is 15 to 50% of the main groove width 9, and The length 11 is in the range of 60 to 220% of the main groove width 9, and the rubber component in the cap lead portion is composed of a styrene-butadiene copolymer, natural rubber, and/or other diene rubber, The amount of polymer blended is 30 to 70% by weight, and the extract obtained by continuous extraction with acetone for 24 hours is 10% by weight.
A rubber composition having a maximum elongation at break of 490% or more at 100°C is arranged below, and a composition having a lower loss tangent than the cap lead rubber, preferably 70%, is placed in the base rubber part inside the cap lead part. %
A composition having the following loss tangent is arranged to cover the entire width of the breaker layer in the tire radial direction, and a cushion rubber having a lower loss tangent than the rubber layer constituting the breaker layer, preferably 50%
It is characterized in that a cushion rubber having the following loss tangent is disposed between the end of the breaker layer and the carcass ply. Furthermore, as for the compounding composition of the cap lead rubber part, the amount of styrene-butadiene copolymer as a rubber component is 40 to 60% by weight, and the amount of vulcanized rubber extracted is 8% by weight or less, and the maximum at rupture at 100 ° C. More preferably, the elongation is 510% or more. Instead of the natural rubber compound that has traditionally been used exclusively as tread rubber for radial tires for heavy vehicles, we have used a blend of natural rubber (NR) and styrene-butadiene copolymer rubber (SBR) to make SBR account for at least 30% by weight of the rubber component. As a result, railway wear resistance is significantly improved. Moreover, this effect can be achieved by replacing some or all of the natural rubber with other diene rubbers such as polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, and one type of ethylene-propylene-diene terpolymer selected from the group. Alternatively, the effect can be achieved even if two or more types are substituted. It is not clear why railway wear improves rapidly when SBR exceeds 30% by weight, but one reason may be that the state of dispersion of SBR in the rubber changes. The amount of SBR added is
As will be described later, the content should be 70% by weight or less in order to suppress heat generation. In addition, suppressing the amount of low molecular weight organic compounds such as extracts of capturing rubber, ie, aromatic oil and stearic acid, also contributes to improving railway wear. However, the railway wear improvement effect obtained by reducing the extract to 10% by weight or less is only exhibited when SBR is blended as described above. In the present invention, the carbon black used for the cap lead is IA80 (mg/
g), a furnace black with a DBP of 100 (ml/100g) or more is preferred, and an IA of 120 (mg/g) or more is more preferred. The groove width 9, amplitude 10, and pitch length 11 of the tread main groove 1 will be described in detail below when the SBR blend composition is applied to the tread rubber. If the groove width 9 is less than 2% of the tread width, it will be difficult to drain water when wet, and if it exceeds 10%, the ground pressure will be uneven between the rib end facing the main groove and the rib center, and other unevenness will occur. This will cause wear and further reduce the wear resistance, so if the tread width is
10%, more preferably within 4-8% of the tread width. Next, amplitude 10 and pitch length 11 are also important; if amplitude 10 is less than 15% of main groove width 9, or pitch length 11 exceeds 220% of main groove width, the main groove will have a shape close to a straight groove. This will reduce traction and braking performance when wet. On the other hand, if the amplitude 10 exceeds 50% of the main groove width 9 or the pitch length 11 becomes less than 60% of the main groove width, railway wear cannot be avoided even when the SBR blend composition is applied. Therefore, in the present invention, the amplitude is set to 15 to 15 of the main groove width.
50%, pitch length 60-220%. Furthermore, the main groove width 9 is 4% to 8% of the tire tread width, and the amplitude is 10%.
If it is 25 to 40% of the main groove 9 and the pitch length is 100 to 180% of the main groove width, it is more advantageous that railway wear can be prevented even when the running speed of the vehicle is particularly high. . In order to prevent railway wear between the main grooves or between the main groove and the tread edge, one or more narrow grooves substantially parallel to the main groove may be arranged with narrow groove widths that contact each other during load rolling. Since the wet performance of the tire is improved, the number of main grooves can be reduced. When the structure of the present invention as described above is applied to a radial tire for heavy vehicles, in order to ensure that the tire can withstand high-speed running, the base rubber portion inside the cap tread portion has a loss tangent that is smaller than that of the cap tread rubber. It is necessary to arrange a cushion rubber having a lower loss tangent than the rubber layer constituting the breaker layer so as to cover the entire outer width of the breaker layer in the tire radial direction. When this SBR blend composition is applied to a tored, it is inferior in terms of heat generation compared to a natural rubber composition, and there is a concern that heat separation may occur. Therefore, the above two requirements are necessary to suppress heat generation and prevent this. Become. In accordance with the above, the SBR blend composition
It is also important to suppress the amount of SBR to 70% by weight or less in terms of suppressing heat generation. Furthermore, if the SBR blend composition applied to cap treads is simply increased in SBR content, the maximum elongation at break at high temperature will decrease; ) may also occur, so it is also important that the maximum elongation at break at 100° C. of the SBR blend composition used for the cap lead is 490% or more, preferably 510% or more. Methods to increase this maximum elongation include (1) slightly reducing the amount of sulfur than the amount normally used, (2) adding softeners and resins, and (3) adding a portion of the SBR amount to low molecular weight (viscosity average Molecular weight 5000~
200000) Replace with SBR, etc. This will be explained in more detail below with reference to Examples. Examples The compounding composition of the cap lead rubber is 9 types in Table 1, and the coating rubber of the breaker layer and the breaker interlayer rubber are the rubber compositions No. 2 in Table 2.
10. Various tires shown in Table 4 were trial produced using the four types of base tread rubber and cushion rubber shown in Table 3. The base rubber was arranged so as to cover the entire outer width of the breaker layer in the tire radial direction. Both tires are rib type steel radial tires shown in Figure 5 with size 10.00R20 14PR tire width 180mm. Table 4 shows the results of performance tests conducted on these tires. Carbon black used in Tables 1 to 3
HAF IA is 80 (mg/g), DBP is 104 (ml/100g)
It is. Here, IA refers to the amount of iodine adsorbed by carbon black (unit: mg/g), and the measurement method is JIS
By K6221. DBP is the dibutyl phthalate (DBP) absorption value of carbon black measured according to the method described in ASTM D-2424 (unit: ml/
100g). The measurement methods for the evaluation items listed in Tables 1 to 4 are as follows. <Extracted amount> After cutting the tored rubber into cubes of approximately 1 mm on a side, approximately 1 g was precisely weighed (A) and extracted with acetone continuously for 24 hours using a Soxhlet extractor, and from the weight of the obtained extract (B) /A×100 (weight%). <Maximum elongation at break> After slicing the tored rubber into approximately 2mm thick
It was punched into the shape of DIN-3 and subjected to a tensile test in an atmosphere of 100℃ using an Instron type tensile tester.
The maximum elongation at break was expressed as "%". <Loss tangent> The viscoelastic spectrometry was performed using a test piece prepared by slicing treaded rubber to a thickness of about 2 mm, or cutting out a sheet of about 2 mm thick from the breaker interlayer rubber to a length of 20 mm and a width of 5 mm. Meter (Viscoelastic manufactured by Iwamoto Seisakusho)
Test conditions: initial strain 5%, dynamic amplitude 2%, frequency 50
Measured at Hz, 25°C. Note that the loss tangent is calculated using the following formula based on the above measurement conditions. tan δ (loss tangent) = E″/E′ where E′ is the dynamic storage modulus E″ is the dynamic loss modulus. <Wet resistance> After filling the test tire with an internal pressure of 7.25 kg/m 2 and mounting it on a large truck and adjusting the load so that the wheel weight was 2425 kg, the test tire was placed on an asphalt pavement for 1 to 2 hours.
Sprinkle water in an amount that creates a water film of mm, and then
Sudden braking was applied at a speed of 80 km/h, and the distance taken until the vehicle stopped, that is, the braking distance, was measured. It was expressed as an index using the following formula. The higher the index value, the better. Braking distance of tire No. 1 / braking distance of test tire x 100 <Railway wear rate> The test tire was filled with an internal pressure of 7.25 kg/m 2 and attached to the front wheel of a large truck. , load/constant loading,
70% highway, 30% local road, 80% highway
After traveling 40,000 km at a vehicle speed of 40 km/h on ordinary roads, the degree of railway wear was measured. The left and right positions of the tires were changed every 5000 km. The degree of railway wear occurrence is evaluated by the level difference h and the railway wear width w as shown in FIG. 6, and is expressed as an index as shown in the following equation. The smaller the index value, the better. h x w / ho x wo x 100 ho: step difference in tire No. 1 wo: width of railway wear on tire No. 1 h: step difference w in test tire w: width of railway wear in test tire <heat resistance> Test tires and Tire No. 1 were tested on an actual vehicle under harsh running conditions (internal pressure 7.25Kg/cm 2 , load 2425Kg+)
30%), and after running for 100,000 km, we dissected the belt and compared the cracks at the end of the belt. The index of the results was calculated using the following formula. Here, the larger the index, the better. Length of belt end crack of tire No. 1 / Length of belt end crack of test tire x 100
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第4表により本発明の構成とするパターン形状
とSBRブレンド配合組成物範囲によりはじめて
レールウエイ摩耗軽減相乗効果が発揮されること
が理解できる。
パターン形状の改良のみではレールウエイ摩耗
軽減効果が僅かであるが、SBRブレンド配合組
成物と組み合わせると効果が飛躍的に高まる。
(タイヤNo.1,2,3,5,参照)
SBRブレンド配合組成物もキヤツプトレツド
に適用しても、主溝幅、振幅を大きく、ピツチ長
さを短かくすると、トレツドゴムへの力学的入力
が大きく変化するためSBRゴムの効果が減少し、
主溝幅、振幅を小さく、ピツチ長さを長くすると
耐ウエツト・スキツド性が損われる。(タイヤNo.
1,4,5,6,参照)
タイヤNo.7〜12を見れば、耐レールウエイ摩耗
性と耐ウエツト性、耐発熱性との両立のためには
SBR配合量が30〜70重量部であると確認できる。
タイヤNo.9,13,17の例はキヤツプトレツドが
SBRブレンド配合組成物である場合において、
抽出量のレールウエイ摩耗に寄与する効果が無視
できないものであることを示している。
次にタイヤNo.9,10,11,12,17の5種のタイ
ヤを各々7.25Kg/cm2の内圧を充てんして大型トラ
ツクに装着し輪量が2425Kgになるように荷重調整
後、準悪路を5万Kgm、供試タイヤを走行させた
後、タイヤトレツド部リブに発生した亀裂の大き
さ、リブのもげ状態を観察しリブテイアー耐久性
を確認した。結果はトレツド部リブに生じた亀裂
の長さで評価した。
100℃における破壊時最大伸びが高いタイヤNo.
9,10,17,の3種のタイヤは亀裂が全く発生せ
ず、タイヤNo.11も亀裂長さ平均5mmとわずかであ
つたが、タイヤNo.12は平均40mmもの亀裂が発生
し、一部ではリブもげも起こつた。
タイヤNo.9,10,11,17,のように高温破壊時
最大伸びを490%以上にしてはじめてレールウエ
イ摩耗耐久性の優れた高速用リブ型ラジアルタイ
ヤが他の性能を犠性にすることなく得られるので
ある。
以上本発明によつてはじめて、従来困難と見ら
れていたレールウエイ摩耗の飛躍的な改良が達成
された。[Table] From Table 4, it can be understood that the synergistic effect of reducing railway wear is exhibited only by the pattern shape and SBR blend composition range of the present invention. Improving the pattern shape alone has little effect on reducing railway wear, but when combined with an SBR blend composition, the effect increases dramatically.
(Refer to Tire No. 1, 2, 3, 5) Even if the SBR blend composition is applied to the cap tread, increasing the main groove width and amplitude and shortening the pitch length will reduce the mechanical input to the tread rubber. Due to large changes, the effectiveness of SBR rubber decreases,
If the main groove width and amplitude are made smaller and the pitch length is made longer, wet and skid resistance will be impaired. (Tire No.
1, 4, 5, 6) Looking at tires No. 7 to 12, in order to achieve both railway wear resistance, wet resistance, and heat resistance,
It can be confirmed that the amount of SBR blended is 30 to 70 parts by weight. Examples of tires No. 9, 13, and 17 have cap lead.
In the case of an SBR blend composition,
This shows that the effect of extraction amount contributing to railway wear cannot be ignored. Next, five types of tires No. 9, 10, 11, 12, and 17 were each filled with an internal pressure of 7.25 kg/cm 2 and mounted on a large truck, and the load was adjusted so that the wheel weight was 2425 kg. After running the test tire on a rough road at 50,000 kg, we observed the size of cracks that occurred in the ribs of the tire tread and the condition of the ribs to confirm the durability of the rib tear. The results were evaluated based on the length of cracks that occurred in the tread ribs. Tire No. with the highest maximum elongation at break at 100℃
The three types of tires No. 9, 10, and 17 had no cracks at all, and tire No. 11 had only a few cracks with an average length of 5 mm, but tire No. 12 had cracks with an average length of 40 mm. Rib blistering also occurred in the area. High-speed rib-type radial tires with excellent railway abrasion resistance do not sacrifice other performance unless the maximum elongation at high temperature fracture is 490% or more, such as tires No. 9, 10, 11, and 17. You can get it without having to do it. As described above, by the present invention, for the first time, a dramatic improvement in railway wear, which had been considered difficult in the past, has been achieved.
第1図は従来の重車両用空気入りラジアルリブ
タイヤの部分平面図、第2図a〜dは夫々タイヤ
のトレツドにジグザグに配置された主溝から独立
した応力緩和溝の説明図、第3図はタイヤのトレ
ツド溝から独立した分離溝および応力緩和リブの
説明図、第4図は本発明のタイヤのトレツド溝を
説明するためのタイヤの部分平面図、第5図は本
発明の一例タイヤの左側半分の断面図、第6図は
レールウエイ摩耗発生度合の説明図である。
1…トレツド主溝、2…周方向リブ、3…張出
し凸部、4…隅部、5…応力緩和溝、6…分離
溝、7…応力緩和リブ、8…細溝、9…主溝幅、
10…振幅、11…ピツチ長さ、12…ベースト
レツドゴム、13…クツシヨンゴム、14…ブレ
ーカー層、15…ブレーカー層間ゴム、h…段
差、w…レールウエイ摩耗幅。
Fig. 1 is a partial plan view of a conventional pneumatic radial rib tire for heavy vehicles, Figs. FIG. 4 is a partial plan view of a tire for explaining the tread grooves of a tire according to the present invention. FIG. 5 is an example of a tire according to the present invention. FIG. 6 is a sectional view of the left half of FIG. 6, which is an explanatory diagram of the degree of railway wear occurrence. 1... Tread main groove, 2... Circumferential rib, 3... Overhanging convex portion, 4... Corner, 5... Stress relaxation groove, 6... Separation groove, 7... Stress relaxation rib, 8... Thin groove, 9... Main groove width ,
10... Amplitude, 11... Pitch length, 12... Base tread rubber, 13... Cushion rubber, 14... Breaker layer, 15... Breaker interlayer rubber, h... Step, w... Railway wear width.
Claims (1)
に交叉する少なくとも2層のブレーカー層及びタ
イヤ周方向に対し実質上90゜で配置される少なく
とも1層のカーカス層により補強されたラジアル
タイヤに於いて、 該ブレーカー層の外側に配置されるトレツドゴ
ム層が2層からなり、クラウン部外側に配置され
るキヤツプトレツド部はその踏面にタイヤ周方向
に連続するジグザグ状の少なくとも1本の主溝を
もち、該主溝の溝幅がタイヤトレツド幅の2〜10
%で、振幅が該主溝幅の15〜50%で、かつピツチ
長さが該主溝幅の60〜220%の範囲であり、 該キヤツプトレツド部にゴム成分がスチレン−
ブタジエン共重合体と天然ゴムおよび/または他
のジエン系ゴムから成りスチレン−ブタジエン共
重合体の配合量が30〜70重量%であり、アセトン
による24時間連続抽出で得られる抽出物が10重量
%以下で、100℃における破断時最大伸びが490%
以上であるゴム組成物を配置し、 キヤツプトレツド部の内側のベースゴム部に該
キヤツプトレツドゴムに比して70%以下の損失正
接を有する組成物を該ブレーカー層のタイヤ半径
方向外方の全幅を覆うよう配置し、 さらに該ブレーカー層を構成するゴム層に比し
て50%以下の損失正接を有するクツシヨンゴムを
ブレーカー層の端部とカーカスプライとの間に配
置してなることを特徴とする重車両用空気入りラ
ジアルタイヤ。[Claims] 1. Reinforced by at least two breaker layers intersecting each other at a relatively small angle to the tire circumferential direction and at least one carcass layer disposed at substantially 90° to the tire circumferential direction. In a radial tire, the tread rubber layer arranged on the outside of the breaker layer is composed of two layers, and the cap tread part arranged on the outside of the crown part has at least one main tread in a zigzag shape continuous in the tire circumferential direction on its tread surface. The groove width of the main groove is 2 to 10 times the width of the tire tread.
%, the amplitude is in the range of 15 to 50% of the width of the main groove, the pitch length is in the range of 60 to 220% of the width of the main groove, and the rubber component is styrene in the cap lead part.
Consisting of butadiene copolymer, natural rubber and/or other diene rubber, the blending amount of styrene-butadiene copolymer is 30 to 70% by weight, and the extract obtained by continuous extraction with acetone for 24 hours is 10% by weight. Maximum elongation at break at 100℃ is 490%
The above rubber composition is arranged, and a composition having a loss tangent of 70% or less compared to the cap tread rubber is applied to the base rubber part inside the cap tread part over the entire width of the breaker layer outward in the tire radial direction. furthermore, a cushion rubber having a loss tangent of 50% or less compared to the rubber layer constituting the breaker layer is arranged between the end of the breaker layer and the carcass ply. Pneumatic radial tires for heavy vehicles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041562A JPS58161605A (en) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | Radial tire for heavy vehicle |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57041562A JPS58161605A (en) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | Radial tire for heavy vehicle |
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|---|---|
| JPS58161605A JPS58161605A (en) | 1983-09-26 |
| JPH0514642B2 true JPH0514642B2 (en) | 1993-02-25 |
Family
ID=12611874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JPS54136002A (en) * | 1978-04-08 | 1979-10-22 | Bridgestone Corp | Pneumatic radial tire for heavy car running on good highway at high speed |
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| JPS592641B2 (en) * | 1979-09-28 | 1984-01-19 | 横浜ゴム株式会社 | Radial pneumatic tires for heavy vehicles |
| JPS56131640A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-15 | Bridgestone Corp | Tire tread rubber composition |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57041562A patent/JPS58161605A/en active Granted
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| Publication number | Publication date |
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| JPS58161605A (en) | 1983-09-26 |
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