JP2634704B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2634704B2
JP2634704B2 JP3037426A JP3742691A JP2634704B2 JP 2634704 B2 JP2634704 B2 JP 2634704B2 JP 3037426 A JP3037426 A JP 3037426A JP 3742691 A JP3742691 A JP 3742691A JP 2634704 B2 JP2634704 B2 JP 2634704B2
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tan
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elastic modulus
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哲人 上野
健治 北村
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0041Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
    • B60C11/005Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers with cap and base layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はトラック、バス、ライ
トトラック等に好適に用いられる空気入りタイヤにおい
て、特にその耐摩耗性、耐偏摩耗性及び耐久性の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりタイヤに耐摩耗性、耐偏摩耗性
と耐久性とを同時に兼備させるため、タイヤトレッド部
を厚み方向に少なくとも2分し、外側ゴム層とベルト層
寄りの内側ゴム層とから構成したいわゆるキャップ/ベ
ース構造の空気入りタイヤが提供されている。これはト
レッド部全体において耐摩耗性及び耐偏摩耗性を向上さ
せた場合、一般に耐熱性が悪化し、トレッド部に隣接す
るベルト部で耐久力が低下するため、外側ゴム層に耐摩
耗性及び耐偏摩耗性の良好なゴム組成物を配し、内側ゴ
ム層に耐発熱性が良好である剛性の低いゴム組成物を配
して、トレッド部に耐摩耗性と耐偏摩耗性及び耐熱性を
同時に達成しようとしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし耐熱性を確保す
るために内側ゴム層に耐発熱性が良好で剛性の低いゴム
組成物を配した場合、ゴム自体の耐発熱性は向上する
が、実際に一定荷重下で道路上を走行させると、内側ゴ
ム層の撓みが大きくなり、耐偏摩耗及び耐熱性がかえっ
て低下する場合がある。特に外側ゴム層に対し従来と比
べてさらに高耐摩耗性のゴム組成物を使用した場合は、
耐発熱性が一層良好なゴム組成物を使用するか、内側ゴ
ム層の厚みの比率を上げる必要があり、トレッドリブ剛
性の低下による耐偏摩耗性及び走行末期による内側ゴム
層の露出によるライフの低下が問題となる。
【0004】この発明の目的は耐摩耗性、耐熱性、耐久
性及び耐偏摩耗性の各特性がバランスよく良好に兼備し
た空気入りタイヤを提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】鋭意検討した結果、タイ
ヤのトレッド部が厚み方向に少なくとも2分された空気
入りタイヤにおいて、外側ゴム層と内側ゴム層の動的弾
性率(E′)、損失正接(tanδ)及び厚みを一定範
囲に調整することにより上記目的を達成することができ
ることを見出だした。
【0006】すなわちこの発明はトレッド部のベルト層
寄りの内側ゴム層における動的弾性率(E′)が4.0
〜15.0MPa、外側ゴム層の動的弾性率(E′)が
7.0〜16.0MPaであり、内側ゴム層の損失正接
(tanδ)が外側ゴム層より小さく、0.19以下
で、内側ゴム層と外側ゴム層との動的弾性率(E′)の
比αが0.65〜1.15であり、さらに内側ゴム層の
損失正接(tanδ)に対する動的弾性率(E′)の比
(tanδ/E′)が0.018以上のとき内側ゴム層
の厚み比率Tが1より小さく、tanδ/E′が0.0
18未満のときT=1〜2であることを特徴とする空気
入りタイヤである。
【0007】厚み比率Tは、図1に示す様に、aを内側
ゴム層の厚み、bをノンスキッドデプスとした場合、T
=a/bで示される値である。なおcをスキッドデプス
とした場合、内側ゴム層の露出を避ける必要から、a<
b+cであることが必要である。図中、1はトレッド
部、2はベルト層、3はカーカスである。4はトレッド
部1を構成する内側ゴム層、5は外側ゴム層である。
【0008】損失正接(tanδ)及び動的弾性率
(E′)は、岩本製作所製粘弾性スペクトロメーター試
験機を用い、幅5mm、厚さ1mm、長さ20mmの試料に
て、静歪15%、動歪2%、振動数50Hz、温度23
℃の条件下で測定した値である。試料はタイヤより採取
している。
【0009】内側ゴム層の損失正接(tanδ)に対す
る動的弾性率(E′)の比(tanδ/E′)が、0.
018以上のゴム組成物を用いた場合に、その厚み比率
Tを1より大きくすると、たとえ耐摩耗性の良好なゴム
組成物で外側ゴム層を構成しても、耐熱性の点では問題
が少ないが、内側ゴム層の撓みが大きくなり過ぎるため
耐偏摩耗性が低下する。内側ゴム層の損失正接(tan
δ)に対する動的弾性率(E′)の比(tanδ/
E′)が0.018未満のゴム組成物を用いてその厚み
比率Tを1より少なくした場合では、内側ゴム層が有す
る剛性のわりには厚みが薄いために、耐発熱性が十分発
揮されず、耐久性の点で好ましくない。
【0010】本発明で用いられるゴム成分としては天然
ゴム及び合成ゴムの1種又は2種以上が用いられる。合
成ゴムとしては例えばポリイソプレンゴム、ポリブタジ
エンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレン・イ
ソブチレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、
これらの変性物、これらのブレンド物等がいずれも使用
できる。
【0011】本発明のタイヤには公知の加硫剤、加硫促
進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤、有機過酸化物、補強
剤、充填剤、老化防止剤、促進剤等が添加できる。
【0012】
【作用】この発明は外側ゴム層と内側ゴム層それぞれの
動的弾性率(E′)及び損失正接(tanδ)及び厚み
の最適な相関範囲を見出だし、この知見に基づき構成し
たタイヤであるので、耐摩耗性、耐偏摩耗性及び耐久性
を同時に発揮することができる。
【0013】
【実施例】表1に示した配合ゴムを用いて、タイヤサイ
ズ10.00R20の空気入りタイヤを試作し、ベルト
耐久性、耐摩耗性及び耐偏摩耗性を評価した。表2はそ
の結果を示している。
【0014】表1に示した配合ゴムの損失正接(tan
δ)及び動的弾性率(E′)は、岩本製作所製粘弾性ス
ペクトロメーター試験機を用い、幅5mm、厚さ1mm、長
さ20mmの試料にて、静歪15%、動歪2%、振動数5
0Hz、温度23℃の条件下で測定した値である。
【0015】表2において、ベルト耐久性は台上耐久試
験(ドラムテスト)を行い、ベルトセパレーションによ
り故障が生じるまで走行させ、その走行距離を比較例1
を100にして指数評価した。数値の大きい方が耐久性
が良好であることを示す。
【0016】耐摩耗性は走行中期から末期における摩耗
量(ミリ)当りの走行距離を比較例を100として指数
評価した。数値の大きい方が良好である。
【0017】耐偏摩耗性は走行初期から中期におけるシ
ョルダーリブの段差を比較して比較例1を100として
指数評価した。数値の大きい方が良好である。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】表2より理解できる様に、カーボン量の多
い配合ゴムを内側ゴム層に用いた比較例3のタイヤでは
耐摩耗性及び耐偏摩耗性の点では良好であるが、ベルト
耐久性はよくない。一方、カーボン量を少なくした配合
ゴムを内側ゴム層に用いたタイヤでは、tanδを下げ
る方向に配合調整されているので内側ゴム層の剛性は低
下し、内側ゴム層の厚みを一定値以上にすると、剛性が
低下しすぎるため耐久性は低下すると考えられる。また
外側ゴム層の耐摩耗性及び偏摩耗性は悪化することが認
められる(比較例2)。またこれとは反対に一定の厚み
以下ではタイヤトレッドとしての剛性を保有する上で十
分ではなく、ベルト耐久性の低下が認められる(比較例
4)。これに対し外側ゴム層と内側ゴム層の動的弾性率
(E′)及び損失正接(tanδ)及び厚みが一定の関
連を有する実施例のタイヤでは、耐摩耗性、耐偏摩耗性
及び耐久性とも良好であることが認められる。
【0021】なおこの実施例では配合ゴムにおける動的
弾性率(E′)及び損失正接(tanδ)をカーボンブ
ラック量で調整したがこれに限定されない。
【0022】
【発明の効果】以上の通りこの発明は外側ゴム層と内側
ゴム層それぞれの動的弾性率(E′)及び損失正接(t
anδ)及び厚みの最適な相関範囲を見出だし、この知
見に基づき構成したタイヤであるので、耐摩耗性、耐偏
摩耗性及び耐久性を同時に兼備したキャップ/ベース構
造のタイヤすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】空気入りタイヤの要部拡大概略断面図である。
【符号の説明】
a 内側ゴム層の厚み b ノンスキッドデプス c スキッドデプス 1 トレッド部 4 内側ゴム層 5 外側ゴム層

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タイヤのトレッド部が厚み方向に少なく
    とも2分された空気入りタイヤにおいて、トレッド部の
    ベルト層寄りの内側ゴム層における動的弾性率(E′)
    が4.0〜15.0MPa、外側ゴム層の動的弾性率
    (E′)が7.0〜16.0MPaであり、内側ゴム層
    の損失正接(tanδ)が外側ゴム層より小さく、0.
    19以下で、内側ゴム層と外側ゴム層との動的弾性率
    (E′)の比αが0.65〜1.15であり、さらに内
    側ゴム層の損失正接(tanδ)に対する動的弾性率
    (E′)の比(tanδ/E′)が0.018以上のと
    き、内側ゴム層の厚み比率Tが1より小さく、tanδ
    /E′が0.018未満のときT=1〜2であることを
    特徴とする空気入りタイヤ。
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