JPS644921B2

JPS644921B2 -

Info

Publication number: JPS644921B2
Application number: JP56174762A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kaido; Kozo Kono; Masaaki Obara
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1981-10-31
Filing date: 1981-10-31
Publication date: 1989-01-27
Also published as: JPS5876308A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ベルト層上にポリイソプレン系高弾
性ゴム層を設けてベルト層を保護することによ
り、耐久性、さらに詳しくは、耐トレツドセパレ
ーシヨン性および耐カツト性を向上させ、更生
（リトレツド）性を向上させた高荷重用空気入り
ラジアルタイヤに関する。従来、トラツク、バス等には高荷重用空気入り
ラジアルタイヤが用いられており、このタイヤ
は、一層以上のラジアルプライカーカス層と二層
以上の金属コードプライで形成されるベルト層と
を有している。高荷重用空気入りタイヤに要求さ
れる特性としては、耐摩耗性、耐カツト性、高速
耐久性および更生性等が挙げられるが、これらの
各特性を満足させるため従来のバイアスタイヤに
代つてラジアルタイヤが使用されるようになつ
た。この種のラジアルタイヤのベルト層には剛性を
付与するためにスチールコードが用いられるが、
荒地走行等で岩石を踏んだ場合にベルト層に達す
るか又はベルト層を貫通する損傷をうけることが
ある。この場合、このような傷から侵入した水分
によりスチールコードに錆が発生し、トレツドと
ベルト層間が分離したり、更生不能となつたりし
てタイヤの寿命を大巾に縮めてしまう。このようなカツト等によるベルト層の損傷を防
ぐ方法として、つる巻状の金属コードをベルト層
上に配置する方法（特開昭52−116503号）やスチ
ールコードのより構造、メツキ組成により錆発生
をおさえる方法（特開昭49−102002号，特開昭50
−131201号）等が公知である。しかし、前者では
つる巻き状の金属コードに達する傷が生じた場合
につる巻き状の金属コード自体に錆が発生するこ
と、また、後者でも更生時において効果が不十分
であることなどの欠点がある。さらに、タイヤの耐カツト性を向上させる技術
としては、粒状加硫ゴムをタイヤのキヤツプトレ
ツド部ゴムに配合するもの（特開昭50−150755
号）や、再生ゴムをキヤツプトレツド部ゴムに配
合するもの（特開昭56−10534号）などがある。
しかし、これらの技術は耐カツト性は向上するも
のの、耐亀裂成長性に劣り、また、タイヤの発熱
を増大する欠点がある。また、従来アンダートレツド部に天然ゴムを配
合した技術はあるが、いずれも低発熱を目的とし
たもので、カーボンブラツクとしてはソフトカー
ボンを、ゴムに対して45重量部以下混合し、JIS
硬度も55以下のものである。したがつて、タイヤ
の受けた傷がコード層に達するのを防ぐことがで
きず、スチールコードのサビの発生、更生率の低
下の問題がある。なお、アンダートレツドとは、
タイヤトレツドの溝底を連ねた線とブレーカーの
最外縁との間に挿入されるゴム層をいうが、これ
にはタイヤトレツド部の発熱を下げるためにトレ
ツドゴムより低発熱のゴムが用いられる。すなわ
ち、通常カーボンブラツクとしてはソフトカーボ
ンと呼ばれるGPF，FEF等が用いられ、粘弾性
的には損失弾性率E″もしくは損失正接tanδが小
さく、かつ、軟かいゴム組成物から構成され、最
も厚くて蓄熱が大きいタイヤシヨルダー部に配置
される。本発明は、このような事情にかんがみてなされ
たものであつて、ベルト層にスチールコードを有
するラジアルタイヤにおいてキヤツプトレツドゴ
ム層とベルト層との間に高モジユラスでかつ高温
時に物性低下の少ないゴム組成物を配置すること
により、タイヤの受けたカツト傷がスチールコー
ド層に達しないようにすると共にトレツドセパレ
ーシヨンを防止して更生性を向上させた高荷重用
空気入りラジアルタイヤを提供することを目的と
する。このため、ベルト層にスチールコードを有する
ラジアルタイヤにおいて、ポリイソプレン系ゴム
60重量部以上を含有する原料ゴム100重量部に対
して、カーボンブラツクとしてハードカーボン40
〜65重量部を配合した、100％伸長応力がベルト
ワイヤーコーテイングゴムよりも小さくて、かつ
300％伸長応力がキヤツプトレツドゴムより大き
いゴム組成物を、ベルト層の最外層の幅の75％以
上の幅で、かつスリツプサイン位置にて測定した
タイヤトレツド部の溝底とベルト層の最外層との
間の厚さの25％以上の厚さで、キヤツプトレツド
ゴム層とベルト層との間に配置したことを特徴と
する。以下、本発明の構成について詳しく説明する。本発明においてキヤツプトレツドゴム層とベル
ト層との間に配置するのに用いるゴム組成物は、
原料ゴム100重量部中にポリイソプレン系ゴム
（天然ゴム、イソプレンゴムなど）が60重量部以
上、好ましくは70重量部以上を占めていて、この
原料ゴム100重量部に対してカーボンブラツクと
してハードカーボン（HAF，EPCおよびそれら
より粒子の細かいもの、具体的にはヨウ素吸着量
60mg／ｇ以上のカーボンブラツク）を40〜65重量
部、好ましくは42.5〜60重量部配合したもので、
さらに好ましはISAFおよびそれより粒子の細か
いカーボンブラツク、すなわちヨウ素吸着量110
mg／ｇ以上のカーボンブラツクをこのうち15重量
部以上使用することがよく、これにより高温にお
けるゴム物性の低下がよりいつそう少なくなる。
すなわち、上記のごときゴム組成物は、本発明の
対象とするラジアルタイヤを構成するキヤツプト
レツドゴム層とベルト層との間に設けられる、い
わゆるアンダートレツドゴム層を構成するもので
あり、このアンダートレツドゴム層を構成するゴ
ム組成物に含有されるハードカーボンの量が40重
量部よりも少なくなると、ハードカーボンの配合
の効果である該ゴム組成物、すなわちアンダート
レツドゴム層の高温特性、特に耐熱劣化性が充分
に改良、向上されず、ハードカーボンを配合した
意義が小さくなるし、また本発明に使用する
ISAFやHAFなどのハードカーボンの量が65重量
部を越えると、これらのハードカーボンは、
FEFのようなソフトカーボンに比較して、粒子
径が小さく、表面積が大きく、ソフトカーボンに
比べて、ゴムに対する接着力が大で、補強効果も
大きく、タイヤ走行時の発熱を抑制する機能を発
揮する。しかしながら、ゴムに対する配合量が余
りに多過ぎると、カーボン相互の接触が起こり、
発熱を抑制するどころか発熱を促進するため、65
％を越えるハードカーボンの添加は好ましくな
い。一般に、耐カツト性の優れたゴムは、応力を
分散させるため高弾性で高硬度であり、かつ、エ
ネルギーを吸収させるため粘弾性的にE″もしく
はtanδが大きいが、このゴムをタイヤに使用した
場合には走行に伴なう発熱が大きいため高温によ
るゴムの物性低下を起こし、タイヤ破壊が生じ易
くなるため実用化が困難であつた。これに対し
て、本発明は、上記60重量％以上のポリイソプレ
ン系ゴムに、ソフトカーボンではなくて、ハード
カーボンを40〜65重量％の範囲量配合することに
よつて、上記欠点を解消することに成功したので
ある。上記のごとき組成を有する本発明のゴム組成物
は、100％伸長応力がベルトワイヤーコーテイン
グゴムより小さくて、300％伸長応力がキヤツプ
トレツドゴムより大きいのみならず、JIS硬度が
58以上、好ましくは60以上という特性を満足する
ゴム層を形成する。ベルトワイヤーコーテイング
ゴムより100％伸長応力が大きいとベルト層との
間にセパレーシヨンが発生し易く、また、キヤツ
プトレツドゴムより300％伸長応力が小さい場合
やJIS硬度が58以下では耐カツト性が不充分であ
るからである。本発明においては、第１図に示されるように、
上記のゴム組成物１をキヤツプトレツドゴム層２
とベルト層３との間に配置する。なお、４はラジ
アルカーカスを、５はビードワイヤを夫々表わ
す。このように配置するに際しては、第２図に示
されるように、ベルト層３の最外層の幅Ｄの75％
以上の幅Ｃで（Ｃ≧0.75D）、好ましくは100％以
上の幅Ｃで、かつ、スリツプサイン位置にて測定
したタイヤトレツド部の溝底とベルト層３の最外
層との間の厚さＢの25％以上の厚さＡで（Ａ≧
0.25B）、好ましくは33％以上の厚さＡでなけれ
ばならない。このような幅および厚さを有さなけ
ればベルト層３を十分に保護できないからであ
る。このようにして得られるラジアルタイヤは、耐
トレツドセパレーシヨン性や耐カツト性に優れて
おり、特に荒地もしくは一部荒地を走行するトラ
ツクやバス等のタイヤとして好適である。そし
て、ラジアルタイヤを構成するキヤツプトレツド
ゴム層とベルト層との間に、本発明に規定する上
記の100％伸長応力がベルトワイヤーコーテイン
グゴムより小さくて、300％伸長応力がキヤツプ
トレツドゴムより大きいという特性を満足するゴ
ム組成物が存在することによつて、いわゆるタイ
ヤの剛性の連続性が付与され、セパレート耐久性
などの特徴に加えて、更生性、すなわち使用済タ
イヤのキヤツプトレツド層を除いて、新しいゴム
で該キヤツプトレツド層を更新し、タイヤを繰り
返し、再生、再使用することができるというメリ
ツトがある。以下に実施例を例示する。実施例１下記表―１に示される配合内容のゴム組成物１
〜１２について夫々の破断伸度（％）を測定し
た。その結果を下記表―１に示す。なお、表―１
中における数値は重量部を表わす。

【表】

【表】上記表―１から明らかなように、カーボンブラ
ツクの粒径および配合量と破断伸度の関係から、
カーボンブラツクの配合量40重量部以上でかつハ
ードカーボンの場合に高温における破断伸度の保
持率が高いことが判る。なお、原料ゴムのうち、
ポリイソプレン系ゴム（天然ゴムもしくはイソプ
レンゴム）が60重量部以下では、たとえカーボン
ブラツクにハードカーボンを使用し、かつ、40重
量部以上配合しても高温における破断伸度の低下
は大きい。なお、第３図はＦ／Ｅ値、すなわち高
温における破断伸度保持率とカーボンブラツクの
配合量との関係を示す図であり、図から、ソフト
カーボン（FEF）およびハードカーボン
（ISAF，HAF）のいずれにおいても、ゴムに対
するカーボンブラツクの配合量が約40重量部にな
るとＦ／Ｅ値が急激に増大するが、ソフトカーボ
ンに比較してハードカーボンの方の増大が著しく
大きい。そしてソフトカーボンの場合配合量が約
40重量部を越え約50重量部程度になると、Ｆ／Ｅ
値が低下してくるのに対して、ハードカーボンの
場合はＦ／Ｅ値が低下することはなく、そのまま
飽和に達する傾向を示す。実施例２下記表―２に示される配合内容のコンパウンド
Ａ〜Ｃを用いてテストタイヤを作成した。このタ
イヤは、1000R20 14PR横ラグデザインにてベル
トワイヤーコンパウンドの100％引張応力67Kg／
cm²のものを使用し、標準仕様のもの（標準例）、
本発明仕様のもの（本発明例）および対比用とし
てベルト保護層に通常のアンダートレツドを使用
した仕様のもの（比較例）の３つであつた。これ
らのタイヤを用いた走行試験の結果を下記表―３
に示す。

【表】

【表】キノリン重合体

【表】＊室内回転試験におけるトレツドセパレー
シヨン故障時の走行速度。標準例を
100とした指数。
＊＊荒地走行試験後のベルト層に達する傷の
数の逆数。
上記表―３から明らかなように、本発明例で
は、標準例および比較例に比して耐損傷性が優れ
ており、このため更生性が良好であり、かつ、耐
トレツドセパレーシヨン性に優れることが判る。また、下記表―４に示されるように、ベルト保
護層の厚さがスリツプサイン位置にて測定する溝
底とベルト層の最外層との間の厚さの25％以上の
場合、耐損傷性改善の効果が著しい。また、標準
例の荒地走行試験後のベルト層に達する傷の95％
が最外層ベルト幅の中央75％の部分に集中してい
ることから、ベルト保護層は最外層ベルト幅の少
なくとも75％以上を覆うことが必要である。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高荷重用空気入りラジアル
タイヤの一例の断面説明図、第２図は、その右側
半分の拡大説明図、第３図は、ゴム組成物につい
て破断伸度の高温における保持率とカーボンブラ
ツク配合量との関係をグラフで示した説明図であ
る。１…ゴム組成物、２…キヤツプトレツドゴム
層、３…ベルト層。

Claims

【特許請求の範囲】

１ベルト層にスチールコードを有するラジアル
タイヤにおいて、ポリイソプレン系ゴム60重量部
以上を含有する原料ゴム100重量部に対して、カ
ーボンブラツクとしてハードカーボン40〜65重量
部を配合した、100％伸長応力がベルトワイヤー
コーテイングゴムよりも小さくて、かつ300％伸
長応力がキヤツプトレツドゴムより大きいゴム組
成物を、ベルト層の最外層の幅の75％以上の幅
で、かつスリツプサイン位置にて測定したタイヤ
トレツド部の溝底とベルト層の最外層との間の厚
さの25％以上の厚さで、キヤツプトレツドゴム層
とベルト層との間に配置したことを特徴とする高
荷重用空気入りタイヤ。