JPH11263102A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ビードクラックの発生が低減されたスチール
ラジアルタイヤを提供する。 【解決手段】 スチールコードでなるカーカスプライ２
の端部をビードコア６の内側から外側に向かった捲き上
げ部４の外側に、有機繊維コード簾織の両面をトッピン
グゴムで被覆してなる有機繊維補強層５を配置したラジ
アル構造を有し、トッピングゴムが、ブタジエンゴム１
０〜４０重量％、ブタジエンゴム以外のジエン系ゴム９
０〜６０重量％に対し、シリカ３〜２０重量部、レゾル
シンまたはレゾルシンとアルデヒドを反応させたレゾル
シン誘導体０．５〜３重量部を配合し、さらにヘキサメ
チレンテトラミンまたはメラミンにホルムアルデヒドが
縮合付加したメラミン誘導体をレゾルシンまたはレゾル
シン誘導体の０．８〜２倍重量添加してなるとともに、
加硫物を温度３０℃で測定した貯蔵弾性率が７〜１１MP
a 、損失弾性率が１．５〜２．５MPa であるゴム組成物
で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーカスプライが
スチールコードでなるラジアル構造の空気入りタイヤ、
特に大型自動車に用いられる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】カーカスを多数のスチールコードが配列
してなるカーカスプライで形成したラジアル構造の空気
入りタイヤまたは前記カーカスプライの外側にスチール
コード補強層を配置した空気入りタイヤは、カーカスプ
ライの捲き上げ部の先端あるいはスチールコード補強層
の先端部分で剛性が大きく変化し、そのためタイヤ使用
中、カーカスプライの捲き上げ部の先端あるいはスチー
ルコード補強層の先端部分に応力が集中してセパレーシ
ョンが生じやすい。セパレーションを防止するために、
有機繊維コード簾織の両面にトッピングゴムを被覆した
有機繊維強層５が、図１または図２に示すように捲き上
げ部の先端あるいはスチールコード補強層の上端を跨い
でそれらの外側に配置されていた。

【０００３】一般にトッピングゴムとしては、接着性、
耐疲労性に優れ、引き裂き強さが大きく、発熱が小さい
天然ゴムに圧延加工性を向上させるスチレンブタジエン
ゴムを少量ブレンドしたゴム成分に補強剤としてのカー
ボンブラック及びゴム組成物の必須配合剤としての硫
黄、加硫促進剤、亜鉛華、ステアリン酸などを配合した
ゴム組成物が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スチールコー
ドでカーカスプライが形成されたタイヤ、所謂スチール
ラジアルタイヤは、上記のように捲き上げ部の先端ある
いはスチールコード補強層の上端を有機繊維補強層で補
強しても、設計荷重以上の負荷での使用、設計内圧以下
の内圧での使用などの過酷条件で使用されたとき、有機
繊維補強層の上端近傍にクラックが発生し、該クラック
が隣接するゴム部材に伝播して拡大し、ビードクラック
と呼ばれる故障となって早期に取り外されることがあっ
た。

【０００５】本発明は、ビードクラックの発生が低減さ
れたスチールラジアルタイヤを提供することを目的にし
たものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは、ビードクラ
ックが発生したタイヤおよびビードクラックの兆候が認
められるタイヤを解体して有機繊維補強層上端部を観察
した結果、トッピングゴム層内で微小破壊が発生し、こ
れがイニシェーションになってクラックが発生して隣接
ゴム部材に伝播し、これが拡大してビードクラックと呼
ばれる故障になることが判明した。従ってビードクラッ
クを防止するには、ビードクラックが発生するゴム部材
の改良よりも、トッピングゴムを改良してクラックのイ
ニシェーションであるトッピングゴム層内での微小破壊
が生じないようにするのが効果的であると考え、試行錯
誤を重ねて本発明に至った。

【０００７】本発明は、カーカスが多数のスチールコー
ドをタイヤ周方向に対し直角に配列したカーカスプライ
で形成され、該カーカスプライの端部がビード部に配置
したビードコアの周りを内側から外側に向かって捲き上
げられて捲き上げ部を形成し、該捲き上げ部の外側に有
機繊維コード簾織の両面をトッピングゴムで被覆してな
る有機繊維補強層を配置したラジアル構造の空気入りタ
イヤまたは上記捲き上げ部の外側にスチールコード補強
層を配置し、該スチールコード補強層の外側に有機繊維
コード簾織の両面をトッピングゴムで被覆してなる有機
繊維補強層を配置したラジアル構造の空気入りタイヤに
おいて、上記トッピングゴムが、ブタジエンゴム１０〜
４０重量％、ブタジエンゴム以外のジエン系ゴム９０〜
６０重量％でなるゴム成分１００重量部に対し、シリカ
３〜２０重量部、レゾルシンまたはレゾルシンにアルデ
ヒドを反応させたレゾルシン誘導体０．５〜３重量部を
配合し、さらにヘキサメチレンテトラミン、またはメラ
ミンにホルムアルデヒドを反応させたメラミン誘導体を
レゾルシンまたはレゾルシン誘導体の０．８〜２倍重量
添加したゴム組成物でなるとともに、温度３０℃で測定
した貯蔵弾性率（Ｅ′）が７〜１１MPa 、損失弾性率
（Ｅ″）が１．５〜２．５MPa であることを特徴にした
空気入りタイヤである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の空気入りタイヤを図面に
従って詳説する。図１は本発明の空気入りタイヤの１実
施形態の右半分の断面図である。符号１はカーカスであ
る。カーカス１を補強するカーカスプライ２の端部３は
ビードコア６の周りを内側から外側に向かって捲き上げ
らて捲き上げ部４を形成し、サイド部Ｓの下部域内で終
端する。捲き上げ部４の先端４′を跨ぐようにして有機
繊維補強層５が捲き上げ部４の外面に隣接して配置す
る。有機繊維補強層５は、有機繊維コードの簾織の両面
にトッピングゴムを被覆し、該トッピングゴム被覆簾織
をタイヤに組み込まれたときコード方向がタイヤ径方向
に対し傾斜するように所定形状に裁断して形成されたも
のである。

【０００９】図２は本発明の空気入りタイヤの他の実施
形態のビードを示す部分断面図である。上記の実施形態
と同様にカーカスプライ２の端部３はビードコア６に沿
って捲き上げられて捲き上げ部４を形成する。この捲き
上げ部４の外面に隣接してスチールコード補強層７が配
置し、スチールコード補強層７の外面に隣接して有機繊
維補強層５がスチールコード補強層の上端７′を跨いで
配置する。

【００１０】本発明のタイヤの有機繊維補強層のトッピ
ングゴムに用いるゴム組成物（以下、トッピングゴムに
用いるコム組成物を単にゴム組成物と言う）のゴム成分
は、ブタジエンゴム１０〜４０重量％とブタジエンゴム
以外のジエン系ゴム９０〜６０重量％からなる。ブタジ
エンゴムのブレンド率が１０重量％未満ではブタジエン
ゴムの作用効果が表れないので本発明の目的が達成でき
ず、４０重量％より多くなれば引き裂き強さが低下し、
好ましくない。ブタジエンゴム以外のジエン系ゴムとし
ては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴムが例示される。これの中でも発熱が小さく、引き裂
き強さの大きい天然ゴムが好ましい。

【００１１】本発明のゴム組成物には、補強剤としてカ
ーボンブラック以外にシリカがゴム成分１００重量部に
対し３〜２０重量部配合される。シリカの配合量が３重
量部未満ではシリカの作用効果が表れないので本発明の
目的が達成できず、２０重量部より多くなれば耐疲労性
が低下する。補強剤としてシリカを用いた場合、通常配
合されるシランカップリング剤は配合されない。

【００１２】本発明のゴム組成物には、レゾルシンまた
はレゾルシン誘導体がゴム成分１００重量部に対し０．
５〜３重量部配合される。上記レゾルシン誘導体はレゾ
ルシンとアルデヒド、好ましくはホルムアルデヒドとの
縮合重合体であって、メチレンドナーが添加されれば、
さらにメチレンドナーと縮合重合反応するように調整さ
れたものであり、住友化学工業社からスミカノール６０
０、同６２０の商品名で入手することができる。レゾル
シンまたはレゾルシン誘導体の配合量が０．５重量部未
満では本発明の目的が達成できず、３重量部より多くな
れば耐疲労性が低下する。レゾルシンまたはレゾルシン
誘導体のメチレンドナーとして、ヘキサメチレンテトラ
ミンまたはメラミンとホルムアルデヒドとを反応させた
モノまたはポリメトキシメラミンあるいはこれらの混合
物であるメラミン誘導体がレゾルシンまたはレゾルシン
誘導体の配合量の０．８〜２倍重量配合される。ヘキサ
メチレンテトラミンまたはメラミン誘導体の配合量が、
レゾルシンまたはレゾルシン誘導体配合量の０．８倍未
満ではレゾルシンまたはレゾルシン誘導体のヘキサメチ
レンテトラミンまたはメラミン誘導体との未反応物が残
り、２倍より多くなれば、ヘキサメチレンテトラミンま
たはメラミン誘導体のレゾルシンまたはレゾルシン誘導
体との未反応物が残る。これらの未反応物は異物として
作用し、ゴム組成物の耐疲労性を低下させる。

【００１３】本発明のゴム組成物は、カーボンブラッ
ク、軟化剤、硫黄などの配合剤の配合量を調整して、温
度３０℃、伸張率１５％、振幅１％、周波数５０Hzで測
定した貯蔵弾性率が７〜１１MPa 、損失弾性率が１．５
〜２．５MPa になるようにされる。貯蔵弾性率が７MPa
より小さくなれば、有機繊維補強層に隣接するスチール
コードプライのトッピングゴムとの貯蔵弾性率の差が大
きくなって本発明の目的が達成されず、１１MPa より大
きくなれば、耐疲労性が低下する。損失弾性率が１．５
MPa より小さくなれば、機械エネルギーを熱エネルギー
に変換して捲き上げ部先端に作用する応力を減衰させる
作用が低下し、クラックが発生しやすくなり、２．５MP
a より大きくなれば耐疲労性が低下する。

【００１４】

【実施例】表１または表２に示すゴム成分に対し、カー
ボンブラック、シリカを表１または表２に示す割合（重
量部、以下重量部を単に部と言う）で配合し、他に亜鉛
華３部、ステアリン酸１部、オイル２部、老化防止剤
（大内新興化学工業社製商品名ノクラック６Ｃ）１部を
配合し、バンバリミキサを用いて一般的方法に従って混
合し、一旦排出して冷却した後、表１または表２に示す
量のレゾルシンを追加混合して排出冷却し、さらに表１
または表２に示す量のヘキサメチレンテトラミンおよび
硫黄２部、加硫促進剤ＣＢＳ１部を追加混合して混合ゴ
ムを得た。

【００１５】上記混合ゴムからサンプリングし、下記に
記載する方法によって貯蔵弾性率と損失弾性率を測定し
た。結果を表１または表２に示した。

【００１６】さらに上記混合ゴムのそれぞれを繊度１２
６０Ｄ／２のナイロン６６コード簾織を片面０．３mmの
ゴム組成物で両面トッピングして所定形状に裁断し、こ
れを有機繊維補強層部材にして図１に示した断面構造を
有するサイズ１１Ｒ２２．５のタイヤを試作した。各試
作タイヤについて下記に記載する方法によって耐久力試
験を行った。結果を表１または表２に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】貯蔵弾性率及び損失弾性率：混合ゴムを金
型に入れて温度１５０℃で３０分間加硫して試験片を製
作し、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い
て温度３０℃、伸張率１５％、振幅１％、周波数５０Hz
の条件で測定した。 耐久力：試作タイヤをリム組して０．９MPa 内圧空気を
充填し、ドラム試験機にセットして荷重５４００kg、速
度４０km／hrで故障が発生するまでドラム走行し、走行
した時間を耐久力とした。耐久力が比較例Ｃ１より１０
％以上向上したものを○、向上が±１０％未満のものを
△、１０％以上低下したものを×で示した。

【００２０】実施例の各試作タイヤは、従来のゴム組成
物でトッピングした有機繊維補強層を備えた比較例Ｃ１
より耐久力が１０％以上向上した。ブタジエンゴムのブ
レンド率が４０重量％より多いＣ２はＣ１より耐久力が
劣る。シリカが配合されていないＣ３及びシリカ配合量
が２０部より多くなって貯蔵弾性率が７MPa より小さく
なったＣ４は耐疲労性が低下し耐久力の向上が認められ
ない。ヘキサメチレンテトラミンの配合量がレゾルシン
配合量の０．８倍より少ないＣ５および２．０倍より多
いＣ６は耐久力の向上が認められない。ヘキサメチレン
テトラミンが配合されていないＣ７はＣ１より耐久力が
劣る。貯蔵弾性率が１１MPa より大きいＣ８はＣ１より
耐久力が劣る。

【００２１】

【発明の効果】有機繊維補強層のトッピングゴムが、ゴ
ム成分の１０〜４０重量％をブタジエンゴムにし、ゴム
成分１００部に対してシリカ３〜２０部、レゾルシンま
たはレゾルシン誘導体１．５〜３．０部配合し、レゾル
シンヘキサメチレンテトラミンまたはメラミン誘導体を
レゾルシンまたはレゾルシン誘導体の１．５〜２．５倍
重量添加したゴム組成物で形成されることにより、ビー
ド耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りタイヤの１実施形態の右半分
の断面図である。

【図２】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態のビー
ド部の部分断面図である。

【符号の説明】

１ カーカス ２ カーカスプライ ３ カーカスプライの端部 ４ 捲き上げ部 ４′ 捲き上げ部の先端 ５ 有機繊維補強層 ６ ビードコア ７ スチールコード補強層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ６０Ｃ 9/04 Ｂ６０Ｃ 9/04 Ｃ 9/08 9/08 Ｅ 9/20 9/20 Ｃ 15/00 15/00 Ａ 15/06 15/06 Ｎ // Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00 (Ｃ０８Ｌ 9/00 61:12 61:28）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーカスが多数のスチールコードをタイ
   ヤ周方向に対し直角に配列したカーカスプライで形成さ
   れ、該カーカスプライの端部がビード部に配置したビー
   ドコアの周りを内側から外側に向かって捲き上げられて
   捲き上げ部を形成し、該捲き上げ部の外側に有機繊維コ
   ード簾織の両面をトッピングゴムで被覆してなる有機繊
   維補強層を配置したラジアル構造の空気入りタイヤまた
   は上記捲き上げ部の外側にスチールコード補強層を配置
   し、該スチールコード補強層の外側に有機繊維コード簾
   織の両面をトッピングゴムで被覆してなる有機繊維補強
   層を配置したラジアル構造の空気入りタイヤにおいて、
   上記トッピングゴムが、ブタジエンゴム１０〜４０重量
   ％、ブタジエンゴム以外のジエン系ゴム９０〜６０重量
   ％でなるゴム成分１００重量部に対し、シリカ３〜２０
   重量部、レゾルシンまたはレゾルシンとアルデヒドを反
   応させたレゾルシン誘導体０．５〜３重量部を配合し、
   さらにヘキサメチレンテトラミンまたはメラミンにホル
   ムアルデヒドが縮合付加したメラミン誘導体をレゾルシ
   ンまたはレゾルシン誘導体の０．８〜２．０倍重量含
   み、加硫物の温度３０℃で測定した貯蔵弾性率（Ｅ′）
   が７〜１１MPa 、損失弾性率（Ｅ″）が１．５〜２．５
   MPa であるゴム組成物で形成されたことを特徴とする空
   気入りタイヤ。