JPS63263104A - ラジアルタイヤ - 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】 （発明の技術分野〕 本発明は、良好な発熱性を維持し、耐カット性、耐チッ
ピング性を著しく向上させ、しかも、他の特性を損なう
ことのないゴム組成物からなるベーストレッドを具備し
たラジアルタイヤに関する。

〔従来技術〕

従来、悪路走行用の大型タイヤにとって、耐カット及び
耐チッピング性は非常に重要なタイヤ特性である。この
耐カット性、耐チッピング性を改良するために、トレッ
ド用ゴム組成物に関して種々の試みがなされている。例
えば、ゴム組成物にＳＡＦ等の小粒子径カーボンブラッ
クを配合する方法、かつ多量に配合する方法、軟化剤を
除去する方法、樹脂を添加する方法、ヒステリシスロス
の大きいスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（Ｓ　Ｂ　
Ｒ）を配合する方法等が一般的である。しかし、これら
の方法で耐カット性を改良すると、確かに耐カット性は
良くなるものの、発熱性が悪化してしまうという大きな
欠点がある。すなわち、耐カット性と発熱性とは二律背
反の関係にある。つまり、トレッド一層構造で発熱性を
悪化することなく耐カット性を改良することは、著しく
困難である。そこで、トレッド二層構造が考案され、ト
レッド外側層には耐カット性の良好なゴム組成物を、一
方、トレッド内側層（以下、ベーストレッドと呼ぶ）に
は低発熱性のゴム組成物を用いる方法が一般化している
。このベーストレンド用ゴム組成物には、発熱の低く、
カーボンブラックの配合量の少ないゴム組成物が良く使
用されている。

ところで、このベーストレンドのモジエラスレベルがト
レッド部のモジュラスレベルに比較し極端に低いと、こ
のベーストレッド部に応力が集中し、トレッドセパレＪ
ジョンからバーストというタイヤにとって致命的な故障
を発生してしまう。また、トレッド部全体の発熱を下げ
るためには、ベーストレッド部の体積を大きく取る必要
がある。即ち、ベーストレンド部のゲージを厚く取る必
要がある。ゲージを厚くすると、摩耗の中期から終期に
かけてベーストレッド部が露出し、露出後に急激に摩耗
するのが一般的である。

このように、ベーストレンド用ゴム組成物には、弾性率
が高く、発熱が低く、かつ耐カット性の良好なゴム組成
物が強く望まれている。しかし、このようなゴム組成物
はいまだかって得られていない。したがって、改良され
たベーストレッドを備えた大型ラジアルタイヤもいまだ
かって存在しないのである。

〔発明の目的〕

本発明は、弾性率が高く、発熱性を悪化させることなく
耐カット性を著しく向上させたベーストレッドを具備し
たラジアルタイヤを提供することを目的とする。このタ
イヤは、悪路を主体的に走行する大型ラジアルタイヤと
して好適に利用される。

〔発明の構成〕

このため、本発明は、直径５〜５０μｍ、長さ５０〜５
００μｍのアラミド短繊維を含有するゴム組成物からな
るベーストレッドを具備し、前記アラミド短繊維が該ベ
ーストレッド中でタイヤ周方向に配向したことを特徴と
するラジアルタイヤを要旨とするものである。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明において用いるアラミド短繊維は、直径が５〜５
０μｍ１長さが５０〜５００μｍの範囲にある必要があ
る。これ以下の場合には耐カット性の改良効果がなく、
一方、これ以上では分散が悪く、引張り強さの低下が大
きく、問題である。このアラミド短繊維は、加硫後のゴ
ム組成物中にも含有される。

本発明のラジアルタイヤは、このゴム組成物からなるベ
ーストレッドを具備する。ベーストレッド中においては
、アラミド短繊維がタイヤ周方向に配向している。この
ように配向することにより、耐カット性の改良効果が最
大となるのである。アラミド短繊維をベーストレンド中
においてタイヤ周方向に配向させるには、通常の押出機
を用いて、好ましくは開口率のできるだけ小さい押出機
を用いて高剪断速度下で押出すことで達成される。

アラミド短繊維の配合量は、ゴム１００重量部に対し０
．５〜ｌ０１０重量部である。０．５重量部より少ない
と耐カット性の改良効果および弾性率の向上効果がない
。また、１０．０重量部を越えると引張り強さの低下が
大きく、実用上問題である。

上記の短繊維を得るためには、アラミド短繊維を湿式法
でスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）に混入
したアラミド短繊維／ＳＢＲ混合物（マスターバッチ）
を他のジエンゴムにブレンドする方法が最も有効である
。ブレンドするのに用いるジエン系ゴムとしては、例え
は、天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン−ブ
タジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプ
レンゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体ゴム
、トランスボリペンテナマー、トランスポリオクテナマ
ー、エチレン−プロピレン３元共重合体ゴムの何れか一
つまたは二つ以上でも構わない、中でも、天然ゴム、合
成ポリイソプレンゴムが特に好ましい。

上記アラミド短繊維のマスターバッチは、長さ１〜５鶴
のアラミドバルブをあらかじめ濃硫酸等に溶解させ、こ
の中にＳＢＲラテックスを高速攪拌下に少量ずつ投入し
、凝固させ、通常の方法で回収、乾燥して調製すること
ができる。

このアラミド短繊維のマスターバッチは、短繊維含有率
５〜１５重量％が好ましい、１０重量％程度が特に好ま
しい。５重量％より少ないと他のジエン系ゴムとブレン
ドした場合に５ＢＲＯ量が多くなるため問題となる。ま
た、１５重量％を越えるとマスターバッチの粘度が高く
なり過ぎ、他のジエン系ゴムとブレンドする場合に均一
なブレンドが困難となる。マスターバンチを作るときの
アラミドパルプは、長さ１〜５日が好ましい。

以上の配合剤の外に通常ゴム工業で使用される加硫剤、
加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、補強剤、軟化剤、
・充填剤等を配合しても構わない。

上記のゴム組成物をタイヤのベーストレッドに用いる場
合、その体積、すなわち、ゲージに特別な制約はない、
その使用、用途に応じてゲージを適宜決定することがで
きる。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例、比較例 下記表１の配合処方（重量部）に従って、ゴム組成物１
〜８を作製し、これを１５０℃で３０分間プレス加硫し
、各々の物性を測定した。この結果を表１に示す。

また、表１の中から７種類のゴム組成物を選定し、工場
実機のバンバリーミキサ−にてそのゴム組成物を混合し
、通常の押出し機にてベーストレッドとして押出し、ベ
ーストレッドのみ変更した７種類の１０００Ｒ２０１４
ＰＲのラジアルタイヤを試作し、高速耐久性及び実車走
行後の耐カット・耐チッピング性を評価した。この結果
を下記表２に示す。

評価方法は以下の通りである。

（引張特性〉： ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠。

く反発弾性〉　： ＪＩＳ　Ｋ　６３０１に準拠、１００℃下で測定。

＜Ｈ，Ｂ、Ｕ）： Ｇｏｏｄｒｉｃｈ式フレクツメーターを用い、荷重２５
ｋｇ、ストローク４．４４Ｍ、振動数１８０Ｏｒｐｍ。

雰囲気温度１００℃下で３０分経過後の上昇温度を測定
することによった。

〈耐カット性）： ２３℃雰囲気下、釘型（鋭角な円錐型）又は刃型のカッ
ト器を総荷重７．４　ｋｇで１５ｃｍの高さより自然落
下させ、カット長を測定し、ゴム組成物を１００として
指数表示した。従って、数値が小さい程良好である。

〈ゴム組成物中の短繊維の平均直径、平均長さ〉：走査
型電子顕？ｌＬｍを用い、配向方向に直角の場合は５０
０倍、平行の場合は１００倍で、各々直径と長さを測定
し、５０個の平均を求め、有効数字２桁で表示。

（耐カット性・耐チッピング性〉： １０トンのダンプトラックの総輪に各仕様のタイヤを装
着し、舗装率が約７０％の使用条件下、後輪が全摩耗す
るまで走行し、走行後のトレッドの状態を目視で判定し
、カットチッピングがなくてきれいに摩耗している場合
を５、著しく外傷が入ってベルトまで達している場合を
１とし、５点法で評価した。従って、５点が最良、１点
が最低である。

〈高速耐久性）： 室内ドラム試験をＰＭＶＳＳ１１９に準じて実施した。

試験条件は以下の通りである。

ステップ１２３４５６７８９ 荷重（χ）　　６５　８５１００１１０１２０１３０１
４０１５０１６０時間（）ＩＲ）　　７　１６　２４　
８　８　８　８　８　８タイヤ１を１００として指数で
表示。従って、値の大きい程、良好である。

（本頁以下余白） 注） 本１：タイ産のＲＳＳ　１１１゜ ＄２＝長さ１〜５鶴、ＢＥＴ比表面積約１０ｍ／ｇのア
ラミドパルプをあらかじめ濃硫酸に溶解させ、この液に
、５ＢＲ１５０２のラテックスを徐々に添加、凝固させ
、回収乾燥して調製。アラミド短繊維含有率１０重量％
。

＊３：デュポン社製ケブラーパルプＫｅｖｌｅｒ　２Ｌ
＊４：宇部興産型、ＵＢＥ−ＦＲＰ、ナイロン含有率３
３．３３重量％。

本　５　：　Ｎ１ｐｏｌ　　１５０２　　。

本６　：　Ｎ−（１，３−ジメチル）゛チル）−Ｎｏ−
フェニル−パラフェニレンジアミン。

本７：三菱化成工業製ダイアブランクＩ。

本８：Ｎ−オキシジエチレンー２−ベンツ゛チアジルス
ルフエンアミド。

（本貫以下余白） 表１から明らかなように、本発明例（実施例）では耐カ
ット性が向上しており、ゴム組成物自体の発熱性は僅か
に高くなるものの、はとんど維持されている。また、ゴ
ム組成物１から明白なように、本アラミドマスターバン
チ使用の本発明例は、比較例（ゴム組成物３）のケプラ
ーパルプをそのまま混合した場合に比し、引張強さ、伸
びの低下が大幅に小さい、ナイロン短繊維マスターバッ
チを使用した比較例（ゴム組成物４）よりも刃型の耐カ
ット性が大幅に向上している。

表２から明らかな如く、本発明例（実施例）の高速耐久
性は優れている。これは、ベーストレッド用ゴム組成物
単体の発熱は若干上がるものの、弾性率が高いため、歪
が減少し、その結果、高速耐久性が向上したと考えられ
るからである。また、本発明例のタイヤは、摩耗中終期
の耐カット・耐チッピング性が非常に向上している。一
方、同系列のナイロン短繊維マスターバッチを用いた比
較例（タイヤＤ）はチッピングが激しく、したがって、
本発明の優位は明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、特定の寸法のア
ラミド短繊維を配合したベーストレッドをラジアルタイ
ヤに適用すると、高速耐久性を維持ないしは幾分改良で
きる上に、摩耗中終期の耐カット・耐チッピング性を大
幅に改良することができる。このような優れた効果は、
従来のジエン系ゴムのブレンドや従来の短繊維の配合、
あるいは従来の短繊維マスターバッチの使用では、列置
達成できなかったことであり、本発明で初めて達成され
たのである。

本発明は大型ラジアルタイヤ、中でも悪路走行する機会
のある大型ラジアルタイヤに極めて好適である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直径５〜５０μｍ、長さ５０〜５００μｍのアラミ
   ド短繊維を含有するゴム組成物からなるベーストレッド
   を具備し、前記アラミド短繊維が該ベーストレッド中で
   タイヤ周方向に配向したことを特徴とするラジアルタイ
   ヤ。 ２、アラミド短繊維の配合量がゴム１００重量部に対し
   ０．５〜１０．０重量部である特許請求の範囲第１項記
   載のラジアルタイヤ。 ３、アラミド短繊維を湿式法にてスチレン−ブタジエン
   共重合体ゴムに混入したアラミド短繊維／ＳＢＲ混合物
   （マスターバッチ）とジエン系ゴムとのブレンドよりな
   るベーストレッドを備えた特許請求の範囲第１項記載の
   ラジアルタイヤ。 ４、アラミド短繊維／ＳＢＲ混合物におけるアラミド短
   繊維として長さ１〜５ｍｍのアラミドパルプを用いる特
   許請求の範囲第３項記載のラジアルタイヤ。