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JPS6245081B2 - - Google Patents
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JPS6245081B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6245081B2
JPS6245081B2 JP55151447A JP15144780A JPS6245081B2 JP S6245081 B2 JPS6245081 B2 JP S6245081B2 JP 55151447 A JP55151447 A JP 55151447A JP 15144780 A JP15144780 A JP 15144780A JP S6245081 B2 JPS6245081 B2 JP S6245081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
weight
tire
tread
belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55151447A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5777204A (en
Inventor
Tadanobu Nanun
Yukio Tozawa
Tomohiko Kogure
Hiroshi Hirakawa
Tetsuya Mizoguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Priority to JP55151447A priority Critical patent/JPS5777204A/en
Publication of JPS5777204A publication Critical patent/JPS5777204A/en
Publication of JPS6245081B2 publication Critical patent/JPS6245081B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、乗用車に使用した場合にその乗用車
の燃料消費量を低減できるうえに湿潤路面におけ
る制動性能と耐摩耗性とを良好に保持する空気入
りラジアルタイヤに関する。 ラジアルタイヤは、一般に、タイヤの周方向に
対して75度以上の角度を有する、単数もしくは複
数のカーカスプライよりなつているが、このタイ
ヤを用いた乗用車の燃料消費量を低減させるため
には、タイヤの転動抵抗を低減させることが有効
であることは従来より知られている。また、タイ
ヤの転動抵抗はトレツド部(第1図参照)にて60
〜80%発生することも良く知られている。なお、
第1図はラジアルタイヤの一部断面図を示したも
ので、1はトレツド部、2はサイドウオール部、
3はトレツド部ゴム、4はベルト層、5はカーカ
スを夫々表わす。タイヤの転動抵抗は、原理的
に、タイヤ各部材が転動中にくり返し受ける歪エ
ネルギーと各部材のヒステリシス損失係数と各部
材の体積とに比例する。また、トレツド部には歪
エネルギーが高く、かつ、ヒステリシス損失係数
の高い材料を多量に用いている。このため、転動
抵抗の大半は、トレツド部において発生するので
ある。 従来、一般の乗用車用空気入りタイヤのトレツ
ド部ゴムとしては、非油展スチレン−ブタジエン
ゴムまたは油展スチレン−ブタジエンゴムまたは
これらの混合物等の合成ゴムが主に使用され、ま
た、補強性のカーボンブラツクを多量に充填した
ゴム組成物が用いられて来た。これらの合成ゴム
及びゴム組成物はヒステリシス損失係数が高く、
従つて、これらを用いたタイヤの転動抵抗も大き
いものであつた。このため、近年、ヒステリシス
損失係数の小さい天然ゴムと1,4結合を主体と
したポリブタジエンゴムの混合物またはカーボン
ブラツク配合量を低減した配合物をトレツド部ゴ
ムに用いて転動抵抗の低減をはかることが提案さ
れた(特開昭52−118705号)。しかし、このよう
なトレツド部ゴム材料もまた、それを用いたタイ
ヤを乗用車に使用してその乗用車を湿潤路面上で
走行させた場合、その湿潤路面における制動性能
が上述した従来のトレツド部ゴム材料を用いたと
きよりも大巾に低下するという欠点を有してい
る。そこで、このトレツド部ゴム材料、すなわ
ち、天然ゴムと1,4結合を主体としたポリブタ
ジエンゴムの混合物またはカーボンブラツク配合
量を低減した配合物を用いる場合、上記の制動性
能を高めるためにトレツド部排水溝を増やすこと
により湿潤路面内の水をすみやかに排除して摩擦
係数を高めるための試みがなされている(特開昭
52−69101号)。しかし、この場合の排水の効果
は、比較的高速(80Km/h以上)で走行するとき
発揮されるが、低速度ではむしろ排水溝の増加に
より路面とトレツド部ゴムが有効に接触する面積
が低下し摩擦係数は小なくなる。従つて、停止に
至るまでの制動距離としては、かならずしも改良
されるわけではない。 さらに、トレツド部ゴムとして、配合ゴム分
100重量部について(a)塩素および/又は臭素の含
有量が1.0〜2.0重量%のポリイソブチレン・イソ
プレンゴムを5〜30重量%、(b)天然ゴムおよび/
又はポリイソプレンゴムを40〜95重量%、および
(c)ポリブタジエンゴムを50重量%以下配合した混
合物を用いることが提案されている(特開昭55−
135148号)。しかし、この混合物は、反発弾性と
ウエツトスキツド抵抗とが共に良好ではあるが、
耐摩耗性が劣るという問題があり、この点の解決
が待たれていた。 本発明は、上述した事情にかんがみてなされた
ものであつて、乗用車に使用した場合において転
動抵抗が低く、また、湿潤路面における制動性能
と耐摩耗性とを良好に保持する空気入りラジアル
タイヤを提供することを目的とする。 このため、本発明は、トレツド部ゴムが配合ゴ
ム分100重量部について(a)塩素および/又は臭素
の含有量が1.0〜2.0重量%のポリイソブチレン・
イソプレンゴムを5〜30重量%、(b)天然ゴムおよ
び/又はポリイソプレンゴムを40〜95重量%、お
よび(c)ポリブタジエンゴムを50重量%以下配合し
た混合物からなるラジアルタイヤにおいて、(1)ト
レツド部排水溝が全接地面積に対して20〜30%の
面積比率を有すること、および(2)ベルト部には単
コードのヤング率が2500Kg/mm以上のコードを
タイヤ周方向に対して15〜25度の角度で配置する
と共に該ベルト部の周方向引張剛性をラジアル方
向引張剛性に対して200倍以下としたこと、を特
徴とする空気入り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。 本発明の空気入りラジアルタイヤにおいてトレ
ツド部ゴム材料として用いるゴム組成物は、配合
ゴム分100重量部について(a)塩素および/又は臭
素の含有量が1.0〜2.0重量%のポリイソブチレ
ン・イソプレンゴムを5〜30重量%、(b)天然ゴム
および/又はポリイソプレンゴムを40〜95重量
%、および(c)ポリブタジエンゴムを50重量%以下
配合して成るものである。 このゴム組成物における(a)塩素および/又は臭
素の含有量が1.0〜2.0重量%のポリイソブチレ
ン・イソプレンゴム(以下、ハロゲン化ブチルゴ
ムと称する)は、その使用量が5重量%よりも少
なくては得られるタイヤの湿潤路面における制動
性能を高く保持することが困難となり、一方、30
重量%よりも多いと湿潤路面における制動性能は
高く保持できるが転動抵抗が高くなると共に耐摩
耗性が低下するので5〜30重量%の範囲内でなけ
ればならない。また、(b)天然ゴムおよび/又はポ
リイソプレンゴムは、その使用量が全配合ゴム分
100重量部当り40〜95重量%の範囲内でなければ
ならない。これは、40重量%よりも少ないと得ら
れるタイヤの転動抵抗が高くなつて満足的でな
く、一方、95重量%よりも多いと湿潤路面におけ
る制動性能を高く保持できないからである。な
お、ここで用いるポリイソプレンゴムは、シス
1,4結合単位が90モル%以上のものであること
が好ましい。さらに、(c)ポリブタジエンゴムは、
所望の性能を有するタイヤを得るためにその使用
量が全配合ゴム分100重量部当り50重量%以下で
あることが必要である。なお、ハロゲン化ブチル
ゴムの使用比率の高い場合の耐摩耗性の著しい低
下をこのポリブタジエンゴムの使用によつて抑制
することが可能となる。このように(a),(b)および
(c)の成分から成るゴム組成物に、また、乳化重合
あるいは溶液重合によつて得られるスチレン−ブ
タジエン共重合体などのジエン系合成ゴムを(a),
(b),(c)の成分合計量当り0〜20重量%の範囲内で
添加してもよい。このようなゴム組成物を用いた
ラジアルタイヤは、転動抵抗が低く、また、高い
制動性能(すなわち、高い摩擦係数)を有するよ
うになる。 また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおい
ては、トレツド部排水溝が全接地面積に対して20
〜30%の面積比率を有する。この排水溝の面積比
率が20%未満では、高速走行時の排水性能が劣
り、30%を越えると高速域に於ける排水性能はま
すます改善されるが低速域の摩擦係数が低下する
こと及び後述する耐摩耗性が不利になることから
不適当である。なお、この面積比率の値は、上記
のゴム組成物を用いたタイヤをJIS標準リムに装
着し、任意の空気圧とその空気圧に対応するJIS
荷重の80〜100%なる条件下で全接地面積に対す
るトレツド部排水溝の面積比率が20〜30%である
ものが最も優れた制動性能を発揮することができ
るという知見に基いている。 さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤにお
いては、ベルト部に単コードのヤング率が2500
Kg/mm以上のコードをタイヤの周方向に対して
15〜25度の角度で配値し、また、ベルト部の周方
向引張剛性がラジアル方向引張剛性に対して200
倍以下でなければならない。これは、下記のよう
な理由からである。 本発明に使われる上記のゴム組成物は、上記の
ようにして転動抵抗低減と湿潤路制動性能の維持
という2つの性能を両立することができるが、耐
摩耗性が劣る傾向にあり、このためこのゴム組成
物を用いるタイヤには、この弱点を補なう工夫が
必要となる。特に、トレツド部が過酷な変形を受
けるような場合、あるいは、路面の屈曲の度合が
極めて大きいような場合にトレツドシヨルダー部
の摩耗がトレツドセンター部より早い、いわゆる
シヨルダー摩耗の形態を呈することが問題であ
る。このため本発明に使われる上記のゴム組成物
を用いるタイヤではトレツド部ゴムの路面に於け
る動きを低減するのにベルト部に高い剛性を与え
る必要がある。また特に、シヨルダー部に関する
剛性のバランスを適正化する必要がある。そこ
で、ベルト層を構成する単コードのヤング率と平
均的な摩耗量との関係を、本発明に使われるトレ
ツドゴム材料を用いて検討したところ、第2図に
示す如くヤング率の高い程摩耗量が少なく、ヤン
グ率が2500Kg/mm以上で飽和状態となることが
判つた。なお、第2図は、ベルト層を構成する単
コードのヤング率と摩耗量の関係を本発明に使用
されるゴム組成物を用いて検討した結果をグラフ
で示した説明図である。 試験条件:A,B,C,D,Eともタイヤサイズ
165SR13、同一のベルト角度、同一ベ
ルト巾のタイヤで試験し、ベルト構造
は、A,Bはフオールデツト構造の4
枚重ね、Cはフオールデツト構造の3
枚重ね、D,Eはステツプ構造の2枚
重ねで、実車摩耗試験2万Km走行後の
残溝量より求めた摩耗量を縦軸に表し
た。 一方、トレツドシヨルダー部とトレツドセンタ
ー部の摩耗量の比率とベルトコード角との関係に
ついて、屈曲路を主体とした実車摩耗試験にて検
討した。この結果を第3図に示す。なお、第3図
は、トレツドシヨルダー部とトレツドセンター部
の摩耗量の比率とタイヤの周方向に対するベルト
のコード角αおよびタイヤの周方向の引張り剛性
E1とラジアル方向の引張り剛性E2の比率(E1
E2)との関係について屈曲路を主体とした実車摩
耗試験の結果をグラフで示した説明図である。 試験条件:試験タイヤのサイズは165SR13で同一
ベルト巾を有しており、ベルト角度α
は図に示すとおりであり、ベルトの構
造はA,B,C,D,Eはステツプ構
造の2枚重ねスチールベルトで、
C′,D′はステツプ構造の3枚重ねの
スチールベルトに0度のアラミツド繊
維を加えたベルトを有するタイヤで試
験を行い、実車摩耗試験2万Km走行後
の残溝量より求めたトレツドシヨルダ
ー部の摩耗量の比率を縦軸に表した。 上記第3図から判るように、タイヤの周方向に
対するベルト角が小さい程シヨルダー摩耗傾向と
なり、ベルトコード角15度未満では耐シヨルダー
摩耗性において不満足である。第3図において、
横軸に表わされているE1/E2は、ベルト層をタ
イヤの周方向及びラジアル方向を軸とした2軸平
面と考え、E1を周方向の引張り剛性、E2をラジ
アル方向の引張り剛性とした時の比率を示すもの
である。したがつてシヨルダー摩耗の問題を解決
するには、単にベルト部の剛性を高めるのではな
く、シヨルダー部の摩耗量を低減するためにラジ
アル方向の引張剛性E2をある範囲以上に保つこ
とが必要であり、このため、E1/E2の比率が200
以下であり、また、ベルトコード角が15度以上で
なければならない。 このように、本発明に使われるゴム組成物を用
いるタイヤでは、耐摩耗性を向上させるために、
ベルト部の単コードのヤング率が2500Kg/mm
上で、かつ、ベルトコード角がタイヤの周方向に
対して15゜以上、好ましくは17゜以上であり、ま
たE1/E2が200以下好ましくは120以下であるこ
とが必要である。また、前述したように溝面積比
率を30%以下におさえ、トレツド部ゴムの接触圧
力を低下させることによつて耐摩耗性を向上させ
ることも必要である。 さらに、転動抵抗とベルト層のタイヤの周方向
に対するコード角とについて試験した。この結果
を第4図に示す。なお、第4図は、タイヤの転動
抵抗とベルト層のコード角との関係を低速度域
(20〜60Km/H)、高速度域(100〜150Km/H)に
おいて検討した結果をグラフで示した説明図であ
る。 試験条件:試験タイヤのサイズ165SR13、同一ベ
ルト巾、ステツプ構造の2枚重ねのス
チールのベルトを有するタイヤを用い
て67インチドラム上で転動抵抗を測定
した(荷重300Kg、空気圧1.7Kg/
cm2)。 第4図から明らかなように、ベルトコード角の
大きい程、20〜40Km/hの比較的低速度域では移
動抵抗は漸次低減し、100〜150Km/hの高速度域
では加速度的に増加する。この低速度域に80%、
高速度域に20%の重みを加えた常用速度を想定し
て考えると、転動抵抗はベルトコード角21゜前後
で極小となり、15〜20゜の範囲、好ましくは17〜
23゜の範囲が転動抵抗低減に有利なベルトコード
角となる。 第2図〜第4図に示される結果から上記のよう
に判断して、本発明の空気入りラジアルタイヤに
おいては、前述したように、ベルト部に単コード
のヤング率が2500Kg/mm以上のコードをタイヤ
の周方向に対して15〜25度の角度で配値し、ま
た、ベルト部の周方向引張剛性がラジアル方向引
張剛性に対して200倍以下でなければならないと
したのである。 このように、本発明によれば、特定のトレツド
部ゴム材料、特定のトレツドデザイン、および特
定のベルト部構造の適宜な組合せにより、乗用車
に使用した場合にその乗用車の燃料消費量を低減
できるうえに湿潤路面における制動性能と耐摩耗
性とを良好に保有する空気入りラジアルタイヤを
提供できるのである。 以下に、実施例を例示して本発明の効果につい
て具体的に説明する。 実施例 下記配合(重量部)のゴム組成物A,B,C
(Aは本発明範囲内、B,Cは本発明範囲外)を
トレツド部ゴムに用いたラジアルタイヤについ
て、転動抵抗性能、湿潤路制動制能、および耐摩
耗性能を夫々試験した。この結果を下記表に示
す。なお、表中、No.1が本発明による場合であ
り、No.2〜No.9は比較のためのものである。
The present invention relates to a pneumatic radial tire that, when used in a passenger car, can reduce the fuel consumption of the car and also maintains good braking performance and wear resistance on wet road surfaces. Radial tires generally consist of one or more carcass plies that have an angle of 75 degrees or more with respect to the circumferential direction of the tire, but in order to reduce the fuel consumption of passenger cars using this tire, It has been known that it is effective to reduce the rolling resistance of tires. Additionally, the rolling resistance of the tire is 60 at the tread (see Figure 1).
It is well known that ~80% of cases occur. In addition,
Figure 1 shows a partial cross-sectional view of a radial tire, where 1 is the tread part, 2 is the sidewall part,
3 represents the tread portion rubber, 4 represents the belt layer, and 5 represents the carcass. The rolling resistance of a tire is, in principle, proportional to the strain energy that each member of the tire repeatedly receives during rolling, the hysteresis loss coefficient of each member, and the volume of each member. Furthermore, a large amount of material with high strain energy and high hysteresis loss coefficient is used in the tread portion. Therefore, most of the rolling resistance occurs in the tread portion. Conventionally, synthetic rubbers such as non-oil-extended styrene-butadiene rubber, oil-extended styrene-butadiene rubber, or mixtures thereof have been mainly used as the tread rubber of general pneumatic tires for passenger cars, and reinforcing carbon Rubber compositions heavily loaded with black have been used. These synthetic rubbers and rubber compositions have high hysteresis loss coefficients,
Therefore, the rolling resistance of tires using these materials was also high. For this reason, in recent years, attempts have been made to reduce rolling resistance by using a mixture of natural rubber with a small hysteresis loss coefficient and polybutadiene rubber mainly consisting of 1,4 bonds, or a compound with a reduced amount of carbon black as the tread rubber. was proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-118705). However, when a tire made of such a tread rubber material is used in a passenger car and the passenger car is driven on a wet road surface, the braking performance on the wet road surface is lower than that of the conventional tread rubber material described above. It has the disadvantage that it is much lower than when using . Therefore, when using this tread section rubber material, that is, a mixture of natural rubber and polybutadiene rubber mainly composed of 1,4 bonds, or a compound with a reduced amount of carbon black, the tread section should be drained in order to improve the above-mentioned braking performance. Attempts have been made to increase the friction coefficient by increasing the number of grooves to quickly remove water from wet road surfaces (Japanese Patent Application Laid-Open No.
52-69101). However, in this case, the drainage effect is exhibited when driving at relatively high speeds (80 km/h or more), but at low speeds, the effective contact area between the road surface and the tread rubber decreases due to the increase in drainage grooves. The friction coefficient becomes smaller. Therefore, the braking distance until stopping is not necessarily improved. Furthermore, as the tread part rubber, compound rubber is added.
For 100 parts by weight, (a) 5-30% by weight of polyisobutylene/isoprene rubber with a chlorine and/or bromine content of 1.0-2.0% by weight, (b) natural rubber and/or
or 40-95% by weight of polyisoprene rubber, and
(c) It has been proposed to use a mixture containing 50% by weight or less of polybutadiene rubber (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1999-
No. 135148). However, although this mixture has good impact resilience and wet skid resistance,
There is a problem of poor wear resistance, and a solution to this problem has been awaited. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a pneumatic radial tire that has low rolling resistance when used for passenger cars, and also maintains good braking performance and wear resistance on wet road surfaces. The purpose is to provide Therefore, in the present invention, the tread portion rubber is made of polyisobutylene containing (a) 1.0 to 2.0% by weight of chlorine and/or bromine, based on 100 parts by weight of the compounded rubber.
In a radial tire made of a mixture containing 5 to 30% by weight of isoprene rubber, (b) 40 to 95% by weight of natural rubber and/or polyisoprene rubber, and (c) 50% by weight or less of polybutadiene rubber, (1) The tread part drainage groove has an area ratio of 20 to 30% of the total ground contact area, and (2) the belt part has a cord with a single cord Young's modulus of 2500 kg/mm2 or more in the tire circumferential direction. The gist of the present invention is a pneumatic radial tire characterized in that the belt portion is arranged at an angle of 15 to 25 degrees, and the circumferential tensile rigidity of the belt portion is 200 times or less of the radial tensile rigidity. Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained in detail. The rubber composition used as the tread rubber material in the pneumatic radial tire of the present invention is composed of (a) polyisobutylene/isoprene rubber having a chlorine and/or bromine content of 1.0 to 2.0% by weight per 100 parts by weight of the compounded rubber; (b) 40 to 95% by weight of natural rubber and/or polyisoprene rubber, and (c) 50% by weight or less of polybutadiene rubber. In this rubber composition, (a) polyisobutylene/isoprene rubber having a chlorine and/or bromine content of 1.0 to 2.0% by weight (hereinafter referred to as halogenated butyl rubber) is used in an amount of less than 5% by weight. It becomes difficult to maintain high braking performance on wet road surfaces of the resulting tires;
If the amount exceeds 5% by weight, braking performance on wet road surfaces can be maintained at a high level, but rolling resistance increases and wear resistance decreases, so it must be within the range of 5 to 30% by weight. (b) The amount of natural rubber and/or polyisoprene rubber used is equal to the total amount of compounded rubber.
It must be within the range of 40-95% by weight per 100 parts by weight. This is because if it is less than 40% by weight, the resulting tire will have an unsatisfactory rolling resistance, while if it is more than 95% by weight, it will not be possible to maintain high braking performance on wet road surfaces. Note that the polyisoprene rubber used here preferably has a cis 1,4 bond unit content of 90 mol % or more. Furthermore, (c) polybutadiene rubber,
In order to obtain a tire with desired performance, it is necessary that the amount used be 50% by weight or less per 100 parts by weight of the total compounded rubber. Note that by using this polybutadiene rubber, it is possible to suppress a significant decrease in wear resistance when a high proportion of halogenated butyl rubber is used. In this way, (a), (b) and
A diene-based synthetic rubber such as a styrene-butadiene copolymer obtained by emulsion polymerization or solution polymerization is added to the rubber composition consisting of component (c) (a).
It may be added in an amount of 0 to 20% by weight based on the total amount of components (b) and (c). A radial tire using such a rubber composition has low rolling resistance and high braking performance (ie, high coefficient of friction). In addition, in the pneumatic radial tire of the present invention, the tread drainage groove is 20% of the total ground contact area.
With an area ratio of ~30%. If the area ratio of this drainage groove is less than 20%, the drainage performance during high-speed driving will be poor; if it exceeds 30%, the drainage performance in the high-speed range will be further improved, but the friction coefficient will decrease in the low-speed range. This is unsuitable because the abrasion resistance, which will be described later, will be disadvantageous. The value of this area ratio is based on a tire using the above rubber composition mounted on a JIS standard rim, an arbitrary air pressure, and a JIS tire corresponding to that air pressure.
This is based on the knowledge that under conditions of 80 to 100% of the load, the best braking performance can be achieved when the area ratio of the tread drainage groove to the total ground contact area is 20 to 30%. Furthermore, in the pneumatic radial tire of the present invention, the Young's modulus of a single cord in the belt portion is 2500.
Kg/mm 2 or more cord in the circumferential direction of the tire
Values are arranged at an angle of 15 to 25 degrees, and the circumferential tensile rigidity of the belt part is 200% higher than the radial tensile rigidity.
Must be less than double. This is for the following reasons. The above rubber composition used in the present invention can achieve both the two performances of reducing rolling resistance and maintaining wet road braking performance as described above, but it tends to have poor abrasion resistance. Therefore, tires using this rubber composition must be devised to compensate for this weakness. In particular, when the tread portion is subjected to severe deformation or when the degree of curvature of the road surface is extremely large, the tread shoulder portion wears out faster than the tread center portion, a form of so-called shoulder wear. That is the problem. Therefore, in a tire using the above-mentioned rubber composition used in the present invention, it is necessary to provide high rigidity to the belt portion in order to reduce the movement of the tread portion rubber on the road surface. In particular, it is necessary to optimize the balance of rigidity regarding the shoulder portion. Therefore, when we investigated the relationship between the Young's modulus of a single cord constituting the belt layer and the average amount of wear using the treaded rubber material used in the present invention, we found that the higher the Young's modulus, the more the amount of wear. It was found that the Young's modulus reached a saturated state when it was 2500 Kg/mm 2 or more. Incidentally, FIG. 2 is an explanatory diagram showing, in a graph, the results of examining the relationship between the Young's modulus and the wear amount of a single cord constituting the belt layer using the rubber composition used in the present invention. Test conditions: Tire size for A, B, C, D, and E
165SR13, tested with tires with the same belt angle and the same belt width, and the belt structure was as follows: A and B are folded structure 4.
Stacked, C is folded structure 3
D and E are two stacked sheets with a step structure, and the vertical axis represents the amount of wear determined from the amount of groove remaining after 20,000 km of actual vehicle wear test. On the other hand, the relationship between the ratio of the amount of wear on the tread shoulder and the tread center and the belt cord angle was investigated using actual vehicle wear tests mainly on winding roads. The results are shown in FIG. In addition, Figure 3 shows the ratio of the amount of wear between the tread shoulder part and the tread center part, the cord angle α of the belt with respect to the circumferential direction of the tire, and the tensile rigidity in the circumferential direction of the tire.
The ratio of E 1 to the radial tensile stiffness E 2 (E 1 /
2 ) is an explanatory diagram showing the results of an actual vehicle wear test mainly on a curved road as a graph regarding the relationship with E2). Test conditions: The test tire size is 165SR13 with the same belt width, and the belt angle α
are as shown in the figure, and the belt structures A, B, C, D, and E are two-ply steel belts with a step structure.
C' and D' are the tread values determined from the amount of groove remaining after 20,000 km of actual vehicle wear test, conducted using a tire with a three-ply steel belt with a step structure and 0 degree aramid fiber added. The ratio of the amount of wear on the shoulder portion is expressed on the vertical axis. As can be seen from FIG. 3 above, the smaller the belt angle with respect to the circumferential direction of the tire, the more prone it is to shoulder wear, and when the belt cord angle is less than 15 degrees, the shoulder wear resistance is unsatisfactory. In Figure 3,
E 1 /E 2 expressed on the horizontal axis considers the belt layer to be a biaxial plane with the circumferential and radial directions of the tire as its axes, and E 1 is the tensile rigidity in the circumferential direction and E 2 is the radial direction. It shows the ratio in terms of tensile rigidity. Therefore, to solve the problem of shoulder wear, it is necessary to maintain the radial tensile stiffness E 2 above a certain range in order to reduce the amount of wear on the shoulder part, rather than simply increasing the rigidity of the belt part. Therefore, the ratio of E 1 /E 2 is 200
and the belt cord angle must be at least 15 degrees. In this way, in order to improve the wear resistance of the tire using the rubber composition used in the present invention,
The Young's modulus of a single cord in the belt portion is 2500 kg/mm2 or more, the belt cord angle is 15° or more, preferably 17° or more with respect to the circumferential direction of the tire, and E 1 /E 2 is 200 or less It is preferably 120 or less. Furthermore, as mentioned above, it is also necessary to improve wear resistance by keeping the groove area ratio below 30% and reducing the contact pressure of the tread rubber. Furthermore, rolling resistance and cord angle of the belt layer with respect to the circumferential direction of the tire were tested. The results are shown in FIG. Figure 4 is a graph showing the results of examining the relationship between tire rolling resistance and cord angle of the belt layer in the low speed range (20 to 60 km/h) and high speed range (100 to 150 km/h). FIG. Test conditions: Rolling resistance was measured on a 67-inch drum using a test tire size 165SR13, the same belt width, and a tire with two-ply steel belts with a step structure (load 300Kg, air pressure 1.7Kg/
cm2 ). As is clear from Figure 4, as the belt cord angle increases, the movement resistance gradually decreases in the relatively low speed range of 20 to 40 km/h, and increases at an accelerating rate in the high speed range of 100 to 150 km/h. . 80% in this low speed range,
Assuming a normal speed with 20% weight added to the high speed range, rolling resistance becomes minimum at a belt cord angle of around 21 degrees, and in the range of 15 to 20 degrees, preferably 17 to
A belt cord angle in the range of 23° is advantageous for reducing rolling resistance. Judging from the results shown in FIGS. 2 to 4 as described above, in the pneumatic radial tire of the present invention, the Young's modulus of a single cord in the belt portion is 2500 Kg/mm 2 or more, as described above. The cords were arranged at an angle of 15 to 25 degrees with respect to the circumferential direction of the tire, and the tensile rigidity in the circumferential direction of the belt must be 200 times or less as compared to the tensile rigidity in the radial direction. As described above, according to the present invention, when used in a passenger car, it is possible to reduce the fuel consumption of the passenger car by appropriately combining a specific tread rubber material, a specific tread design, and a specific belt structure. Moreover, it is possible to provide a pneumatic radial tire that has good braking performance and wear resistance on wet road surfaces. EXAMPLES Below, the effects of the present invention will be specifically explained with reference to Examples. Examples Rubber compositions A, B, and C with the following formulations (parts by weight)
(A is within the scope of the present invention, B and C are outside the scope of the present invention) were tested for rolling resistance performance, wet road braking performance, and wear resistance performance of radial tires using rubber for the tread portion. The results are shown in the table below. In the table, No. 1 is the case according to the present invention, and No. 2 to No. 9 are for comparison.

【表】【table】

【表】 試験方法 (1) 転動抵抗性能 67インチドラム上で速度40〜100Kg/hの転動
抵抗値の平均の逆数を指数で示したものである。 (2) 湿潤路制動性能 アスフアルト路(スキツドNo.約50)における湿
潤路ロツク時の摩擦係数を指数で示したものであ
る。 (3) 耐摩耗性能 実車走行におけるトレツド部各溝の摩耗量の逆
数を指数で表わしたものである。
[Table] Test method (1) Rolling resistance performance The reciprocal of the average rolling resistance value on a 67-inch drum at a speed of 40 to 100 kg/h is expressed as an index. (2) Wet road braking performance This is the coefficient of friction when the brake is locked on a wet road on an asphalt road (skid number approximately 50) expressed as an index. (3) Wear resistance performance This is the reciprocal of the wear amount of each groove in the tread section during actual vehicle driving, expressed as an index.

【表】 上記表から明らかなように、No.2〜No.9のいず
れも転動抵抗性能・湿潤路制動性能・耐摩耗性能
の3つの性能を同時に満足させるものはない。す
なわち、No.2とNo.9とは本発明範囲外のゴム組成
物をトレツド部ゴムに用いた以外はNo.1における
と同様に本発明範囲内の要件を満足するものであ
るが、転動抵抗性能・湿潤路制動性能・耐摩耗性
能のいずれにおいてもNo.1に劣る。また、No.3,
No.4,No.5およびNo.6は本発明範囲内のゴム組成
物をトレツド部ゴムに用いてはいるが、他の要件
の1つをそれぞれ欠くため転動抵抗性能・湿潤路
制動性能・耐摩耗性能のいずれにおいてもNo.1に
劣る。No.6とNo.7とは本発明範囲外のゴム組成物
をトレツド部ゴムに用いていると共に他の要件の
1つをそれぞれ欠いており、このため転動抵抗性
能・湿潤路制動性能・耐摩耗性能のいずれにおい
てもNo.1に劣る。したがつて、本発明のラジアル
タイヤにおいてはじめて優れた低燃料消費タイヤ
となり得るものである。
[Table] As is clear from the above table, none of No. 2 to No. 9 simultaneously satisfies the three performances of rolling resistance performance, wet road braking performance, and wear resistance performance. That is, No. 2 and No. 9 satisfy the requirements within the scope of the present invention in the same manner as No. 1 except that a rubber composition outside the scope of the present invention was used for the tread rubber, but It is inferior to No. 1 in terms of dynamic resistance performance, wet road braking performance, and wear resistance performance. Also, No.3,
No. 4, No. 5, and No. 6 use a rubber composition within the scope of the present invention for the tread rubber, but each lacks one of the other requirements, so it has rolling resistance performance and wet road braking performance. - Inferior to No. 1 in both wear resistance performance. No. 6 and No. 7 use a rubber composition outside the scope of the present invention for the tread rubber, and each lacks one of the other requirements, resulting in rolling resistance performance, wet road braking performance, Inferior to No. 1 in all aspects of wear resistance. Therefore, only the radial tire of the present invention can provide an excellent low fuel consumption tire.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、ラジアルタイヤの一部断面図、第2
図は、ベルト層を構成する単コードのヤング率と
摩耗量の関係を本発明に使用されるゴム組成物を
用いて検討した結果をグラフで示した説明図、第
3図は、トレツドシヨルダー部とトレツドセンタ
ー部の摩耗量の比率とタイヤの周方向に対するベ
ルトのコード角およびタイヤの周方向の引張り剛
性とラジアル方向の引張り剛性の比率との関係に
ついて屈曲路を主体とした実車摩耗試験の結果を
グラフで示した説明図、第4図は、タイヤの転動
抵抗とベルト層のコード角との関係を種々の速度
域において検討した結果をグラフで示した説明図
である。 1……トレツド部、2……サイドウオール部、
3……トレツド部ゴム、4……ベルト部、5……
カーカス。
Figure 1 is a partial sectional view of a radial tire, Figure 2 is a partial cross-sectional view of a radial tire;
The figure is an explanatory graph showing the relationship between the Young's modulus and the amount of wear of a single cord constituting the belt layer using the rubber composition used in the present invention. Regarding the relationship between the ratio of the wear amount of the rudder part and the tread center part, the cord angle of the belt to the circumferential direction of the tire, and the ratio of the tensile rigidity in the circumferential direction and the tensile rigidity in the radial direction of the tire. Actual vehicle wear mainly on curved roads FIG. 4 is an explanatory diagram showing the test results in a graph. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the results of examining the relationship between the rolling resistance of the tire and the cord angle of the belt layer in various speed ranges in the form of a graph. 1...Tread section, 2...Side wall section,
3...Tread section rubber, 4...Belt section, 5...
carcass.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 トレツド部ゴムが配合ゴム分100重量部につ
いて(a)塩素および/又は臭素の含有量が1.0〜2.0
重量%のポリイソブチレン・イソプレンゴムを5
〜30重量%、(b)天然ゴムおよび/又はポリイソプ
レンゴムを40〜95重量%、および(c)ポリブタジエ
ンゴムを50重量%以下配合した混合物からなるラ
ジアルタイヤにおいて、 (1) トレツド部排水溝が全接地面積に対して20〜
30%の面積比率を有すること、および (2) ベルト部には単コードのヤング率が25Kg/mm
以上のコードをタイヤ周方向に対して15〜25
度の角度で配置すると共に該ベルト部の周方向
引張剛性をラジアル方向引張剛性に対して200
倍以下としたこと、 を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
[Scope of Claims] 1. The tread portion rubber has (a) a chlorine and/or bromine content of 1.0 to 2.0 with respect to 100 parts by weight of compounded rubber;
5% by weight of polyisobutylene/isoprene rubber
-30% by weight, (b) 40 to 95% by weight of natural rubber and/or polyisoprene rubber, and (c) 50% by weight or less of polybutadiene rubber, (1) Tread drainage grooves is 20~ for the total ground contact area
(2) The Young's modulus of a single cord in the belt section is 25 kg/mm.
2 or more cords 15 to 25 in the circumferential direction of the tire
The circumferential tensile rigidity of the belt section is 200 degrees relative to the radial tensile rigidity.
A pneumatic radial tire characterized by:
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