JP2002052902A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JP2002052902A
JP2002052902A JP2000243944A JP2000243944A JP2002052902A JP 2002052902 A JP2002052902 A JP 2002052902A JP 2000243944 A JP2000243944 A JP 2000243944A JP 2000243944 A JP2000243944 A JP 2000243944A JP 2002052902 A JP2002052902 A JP 2002052902A
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pneumatic tire
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Susumu Ishizaki
進 石▲崎▼
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Bridgestone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の短繊維配合ゴム組成物を用いた際に生
ずるゴムと短繊維との接着性の劣化と、タイヤの乗心地
と操縦安定性の低下を防止し得る空気入りタイヤを提供
する。 【解決手段】 ゴム組成物に配合する短繊維として、芯
鞘構造の短繊維を所定配合割合で用いる。加硫時に、鞘
部が溶融して芯部の短繊維とゴムとの接着が向上し、短
繊維の性能が十分に発揮されて乗心地および操縦安定性
を確実に両立される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乗心地および操縦安定
性に優れた空気入りタイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、空気入りタイヤの転がり抵抗、
乗心地および操縦安定性を改善するために、タイヤトレ
ッドに種々の改良を施すことが行われている。たとえ
ば、トレッドゴムに樹脂を配合する技術がある。
【0003】しかし、これら従来技術によれば、操縦安
定性と乗心地との両立を確立させるのが困難で、まだ十
分なタイヤ性能は得られていない。近年、短繊維を配合
する技術によりタイヤ性能を得ようとしているが、ゴム
と短繊維との接着性に問題があり、十分な性能が得られ
ていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点を解消し、特に短繊維を配合しても乗心
地および操縦安定性に優れた空気入りタイヤを提供する
ことを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、短繊維配合
のゴム組成物をトレッドゴムとして用いて乗心地および
操縦安定性の両立を確立すべく鋭意研究を重ねた結果、
芯鞘構造を有する特定の短繊維を配合したゴム組成物を
用いると、タイヤの諸性能を維持したまま、乗心地およ
び操縦安定性を大幅に改良し得ることを見出し、本発明
を完成したものである。
【0006】すなわち、本発明は、芯鞘構造の短繊維
を、ゴム成分100重量部当たり0.5〜20重量部配
合してなるゴム組成物をトレッドゴムとして用いること
を特徴とする空気入りタイヤにある。
【0007】本発明において、短繊維は、その芯部が有
機短繊維であり、その鞘部がゴム組成物の加硫温度より
低い融点を有するポリエチレンおよびポリプロピレンの
いずれかよりなるものであるのが好ましい。また、短繊
維は、芯部の含有率が50〜90重量%であることが好
ましい。さらに、短繊維は、1〜500dtexの太さ
と、0.5〜10mmの平均長を有するのが好ましい。
【0008】本発明に用いる短繊維の芯部を構成する有
機短繊維は、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド
繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビ
ニルアルコール繊維およびセルロース繊維のいずれかで
あるのが好ましい。特に、有機短繊維が、アラミド繊維
であるのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において、芯鞘構造の短繊
維を配合したゴム組成物をトレッドゴムとして用いてい
るので、該ゴム組成物を加硫した際、ゴム組成物の温度
が最高加硫温度に達するまでの間に、短繊維の鞘部を構
成するポリエチレンまたはポリプロピレンが溶融してゴ
ムマトリックスと接着する一方、芯部を構成する有機短
繊維は溶融することなくその形状を維持し、短繊維とし
ての性能を十分に発揮させることができる。従って、加
硫後芯部が短繊維の性能を維持し、鞘部がゴムとの接着
性を高めている(300%歪まで短繊維がゴムから剥離
しない)ので、加硫後のトレッドにおいてブロック剛性
が向上し、乗心地および乾燥路での操縦安定性が同時に
改善されると共に、耐摩耗性も向上させることができ
る。なお、鞘部とゴムとの接着は、ポリエチレンまたは
ポリプロピレンの分子構造から、化学結合ではなく、所
謂メルトボンディングによるものと考えられる。
【0010】本発明のゴム組成物において、ゴム成分と
しては、ポリイソプレン合成ゴム(IR)、ポリブタジ
エンゴム(BR)、スチレンーブタジエンゴム(SB
R)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、ク
ロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)等を単
独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。
【0011】本発明に係るゴム組成物においては、芯鞘
構造の短繊維をゴム成分100重量部当たり0.5〜2
0重量部配合する。配合量が0.5重量部未満の場合、
短繊維の性能を十分に発揮させることができず、20重
量部を超えると、ゴム組成物の押出し作業性が悪化し、
また押出されたゴム組成物に肌荒れを生ずる。
【0012】本発明に用いる短繊維は、その芯部が有機
短繊維であり、その鞘部がゴム組成物の加硫温度より低
い融点を有するポリエチレンおよびポリプロピレンのい
ずれかよりなる。すなわち、ポリエチレンおよびポリプ
ロピレンの融点は、加硫温度(190℃)より低く、押
出し温度(100℃)よりも高い。また、該短繊維は、
芯部の含有率が50〜90重量%である。
【0013】さらに、短繊維は、1〜500dtexの
太さと、0.5〜10mmの平均長を有する。太さが1
dtex未満の場合、短繊維の性能を十分に発揮させる
ことができず、500dtexを超えると、繊維を確実
に所望長さになるよう切断することができない。一方、
平均長が0.5mm未満の場合、短繊維の性能を十分に
発揮させることができず、10mmを超えると、短繊維
同士が絡み合い、ゴム組成物中での短繊維の分散性が悪
くなる。
【0014】本発明に係る短繊維の芯部を構成する有機
短繊維は、脂肪族ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニ
ルアルコール繊維およびセルロース繊維のいずれかであ
る。たとえば、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)繊維、ポリエチレンナフタレート(PE
N)繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維等があ
る。特に、タイヤトレッドの剛性を上げるためには、強
力の高いアラミド繊維を用いるのが好ましい。
【0015】本発明に係る短繊維を、ゴム成分および他
の配合添加剤と共に混練してゴム組成物を形成し、これ
を押出し成形してトレッドゴム用成形体を形成する。配
合添加剤としては、通常ゴム業界で用いられる各種配合
添加剤、たとえば加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、ス
コーチ防止剤、軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸等を挙げ
ることができる。
【0016】本発明の空気入りタイヤは、市販の種々の
タイヤと同じ構造を有するが、トレッドを上述した芯鞘
構造の短繊維を配合したゴム組成物のトレッドゴムによ
り構成したものである。
【0017】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、これら実施例によりなんら限定されるもので
はない。
【0018】実施例1〜4,比較例 種々の配合材を表1に示す配合処方に従って配合し、押
出し成形して未加硫ゴム押出し成形体を得た。この押出
し成形体をタイヤサイズ195/65R15の乗用車用
ラジアルタイヤのトレッドを構成するトレッドゴムに用
い、170℃■13分間の加硫条件で加硫してタイヤを
作製した。加硫後30℃での動的弾性率(30℃E’)
および耐摩耗性を下記の方法に従って測定して表1に示
す結果を得た。次いで、各タイヤを乗用車に装着し、実
車試験を行い、その間に乗心地および乾燥路操縦安定性
を下記の方法に従って測定して表1に示す結果を得た。
なお、実施例1〜4で用いた短繊維は、芯:鞘の重量比
が50:50とした。
【0019】30℃E’ 東洋精機(株)製のスペクトロメーターを用い、動的歪
の振幅1%、周波数52Hz、測定温度30℃の条件で
測定し、測定値は比較例を100として指数表示した。
指数値が大きいほど、弾性率、すなわちブロックの剛性
が高くなる。
【0020】耐摩耗性 ランボーン型試験機を用い、室温で25%のスリップ率
の条件下摩耗試験を行って摩耗量を測定した。耐摩耗性
は、比較例における摩耗量の逆数を100として指数表
示した。指数値が大きいほど、耐摩耗性が良好である。
【0021】乗心地 供試タイヤを装着した乗用車をテストドライバー二人に
よりテストコースにて実車走行し、良路よび悪路での乗
心地、ロードノイズ、ハーシュネスをフィーリングによ
り総合評価して乗心地の評価とした。なお、比較例のタ
イヤをコントロールとし、フィーリングをコントロール
対比の評点で表し、プラス(またはマイナス)1はやや
良い(またはやや悪い)というレベルであり、プラス
(またはマイナス)2は一般ドライバーにもコントロー
ル対比で差が判るれべるであり、プラス(またはマイナ
ス)3は格段に優れている(または格段に劣っている)
という一般ドライバーでも十分コントロール対比の差を
認知できるレベルを意味する。
【0022】乾燥路操縦安定性 テストコースの乾燥路面上での駆動性、制動性、ハンド
ル応答性および操縦時のコントロール性をテストドライ
バー二人のフィーリングにより総合評価し、乾燥路操縦
安定性の評価とした。なお、フィーリングの評点は、乗
心地の場合と同じとした。
【0023】
【表1】 *1 : スチレン-ブタジエン共重合体ゴム(37.5重量部の
伸展油を含む) *2 : N-フェニル-N′-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニ
レンジアミン *3 : 1,3-ジフェニルグアニジン *4 : ジベンゾチアジルスルフィド
【0024】表1の結果から明らかなように、短繊維を
芯鞘構造としてゴムマトリックスとの接着性を改良する
ことにより、ケブラー(アラミド繊維)に比べ強力の低
いナイロン、PET、PE、PPなどの繊維を用いて
も、タイヤ性能を大幅に改良することができる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、ゴム組成物中に芯鞘構
造の短繊維を配合することにより、加硫後短繊維とゴム
との接着性が向上すると共に、短繊維の性能を十分に発
揮させることができるため、該ゴム組成物をトレッドゴ
ムとして用いた空気入りタイヤにおいては、ブロック剛
性が上がり、乗心地および乾燥路操縦安定性を著しく向
上させることができる。また、短繊維の存在により、耐
摩耗性も改善することができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芯鞘構造の短繊維を、ゴム成分100重量
    部当たり0.5〜20重量部配合してなるゴム組成物を
    トレッドゴムとして用いることを特徴とする空気入りタ
    イヤ。
  2. 【請求項2】前記短繊維は、その芯部が有機短繊維であ
    り、その鞘部がゴム組成物の加硫温度より低い融点を有
    するポリエチレンおよびポリプロピレンのいずれかより
    なるものであることを特徴とする請求項1記載の空気入
    りタイヤ。
  3. 【請求項3】前記短繊維は、芯部の含有率が50〜90
    重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載
    の空気入りタイヤ。
  4. 【請求項4】前記短繊維は、1〜500dtexの太さ
    と、0.5〜10mmの平均長を有することを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 【請求項5】前記芯部の有機短繊維が、脂肪族ポリアミ
    ド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポ
    リオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維およびセ
    ルロース繊維のいずれかであることを特徴とする請求項
    1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 【請求項6】前記有機短繊維が、アラミド繊維であるこ
    とを特徴とする請求項5に記載の空気入りタイヤ。
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