【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ表面に特定のゴムシートを設けて走行初期の氷上性能と、タイヤの導電性を確保した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱膨張性マイクロカプセルを配合することにより氷上制動を向上させたトレッドゴム組成物は、例えば、特開平１１−３５７３６号公報等により公知であり、また、シリカを多量に配合することによって氷上およびウェット性能を向上させることも、多くの公知文献により周知のことである。しかしながら、全てのマイクロカプセルが加硫直後にトレッド最表面に出現できる訳ではなく、最表面に出現するマイクロカプセルは内部より個数が少なく、その結果、走行初期に十分な性能を発揮できない。一方、シリカを多量配合すると、トレッドの導電性が低下してしまうという問題もある。
【０００３】
このため、シリカ多量配合のトレッドゴムの一部にトレッド表面にまで達する高導電性のゴム部位を設ける技術が、特開平８−３４２０４号公報、特開平９−３０２１２号公報および特開２０００−８５３１６号公報等により提案されている。しかしながら、これらの技術では、タイヤの導電性は確保できるが、スタッドレスタイヤの走行初期性能の改善には何らの寄与も無く、かえって、走行初期性能を悪化させてしまうという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明では、空気入りタイヤの導電性、特に、シリカ多量配合による空気入りタイヤの導電性および走行初期の氷上性能に関する問題を同時に解消することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、タイヤ表面上に、サイドウォール部からトレッド設置面にかけて連続した厚さ０．１〜０．５ｍｍのゴムシートを設けたタイヤであって、当該ゴムシートが、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０重量部および熱膨張性マイクロカプセルを５〜２０重量部含み、その体積固有抵抗値が１×１０８Ω・ｃｍ以下で、かつＪＩＳ硬度が３５〜５０であるゴム組成物により構成され、そして、当該トレッドが、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積１００〜２００ｍ２／ｇのシリカを２０〜８０重量部および熱膨張性マイクロカプセルを３〜１５重量部含み、その体積固有抵抗値が１×１０９Ω・ｃｍ以上で、かつＪＩＳ硬度が４０〜６０であるゴム組成物により構成されている空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明では、ジエン系ゴムにカーボンブラックと熱膨張性マイクロカプセルを特定量配合したゴム組成物の薄いゴムシートをサイドウォール部からトレッド設置面にかけて配置することによって、タイヤの導電性と走行初期における氷上性能の両立が図れることを見出したものである。
【０００７】
本発明の空気入りタイヤに用いられるゴムシートには、潰れることでタイヤ表面に凹凸を形成しそれによって引掻き効果を与える熱膨張性マイクロカプセルを５〜２０重量部、好ましくは６〜１２重量部と、更に導電性を付与する窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）７０〜１５０ｍ２／ｇのカーボンブラックを３０〜８０重量部、好ましくは５０〜７０重量部をジエン系ゴムに配合した、体積固有抵抗値が１×１０８Ω・ｃｍ以下、好ましくは１×１０７〜１×１０５Ω・ｃｍであり、かつＪＩＳ硬度が３５〜５０、好ましくは３５〜４５であるゴム組成物から構成される厚さ０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．３ｍｍのゴムシートが使用される。
【０００８】
前記熱膨張性マイクロカプセルの配合量が５重量部未満では、所期の氷上性能を発揮することができず、また２０重量部を超えるときは、ゴムシートの強度が低下し、０．５ｍｍ以下のシート作製は困難である。また、前記カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では、所期の導電効果を発揮することができず、また８０重量部を超えるときは、走行初期の氷上性能向上効果が低下するので好ましくない。
【０００９】
また、ゴムシートを構成するゴム組成物の体積固有抵抗値が１×１０８Ω・ｃｍを超えると、所期の導電性を得ることができず、また、そのＪＩＳ硬度が３５未満では、慣らし走行期間の摩耗減量が大き過ぎ、また５０を超えると、硬くなり過ぎて走行初期の氷上性能向上効果が得られない。
【００１０】
更に、ゴムシートの厚さが０．１〜０．５ｍｍあれば、走行初期の２００〜５００ｋｍの慣らし運転期間中にタイヤ表面のゴムシートが摩耗消失される。０．５ｍｍ以上では、初期の摩耗量が大きく好ましくない。
【００１１】
本発明のゴムシートを構成するゴム組成物に配合される熱膨張性マイクロカプセルは、熱により気化、分解または化学反応して気体を発生する液体または固体を封入した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であって、これは、例えばゴム加硫時の熱によって膨張させて中空状とした粒径約５〜３００μｍの弾力性のある気体封入熱可塑性樹脂粒子として、ゴムシート中に分散配置される。かかる熱膨張性マイクロカプセルは、未膨張粒子として、例えばスェーデンのＥｘｐａｎｃｅｌ社より、商品名「エクスパンセル０９１ＤＵ−８０」または「エクスパンセル０９２ＤＵ−１２０」等として、また松本油脂（株）より、商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８５」または「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」等として入手可能である。
【００１２】
本発明のゴムシートを構成するゴム成分のジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、およびジエン系合成ゴムとしての、例えば、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が使用される。これらゴムは単独で、あるいは二種以上のブレンドゴムとして使用することができる。天然ゴムとジエン系合成ゴムの二種以上のブレンドゴムとして使用することが好ましい。
【００１３】
本発明のゴムシートを構成するゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用に一般的に配合されている各種配合剤を配合することができ、かかる配合剤は一般的な方法で混練、加硫してゴム組成物とすることができる。これら配合剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な量とすることができる。
【００１４】
本発明でのゴムシートを適用すると、タイヤの導電性と走行初期の氷上性能が同時に確保されるので、本発明のゴムシートが配置される部位のトレッドゴムには、基本的に、トレッドを構成する一般ゴム組成物として通常使用されている配合組成のトレッドゴム組成物であれば、いずれに対しても有効に適用可能である。
【００１５】
しかしながら、本発明のゴムシートは、タイヤトレッドを構成するゴム組成物として、ジエン系ゴム成分１００重量部に対して、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）１００〜２００ｍ２／ｇのシリカを２０〜８０重量部、好ましくは３０〜６０重量部、および熱膨張性マイクロカプセルを３〜１５重量部、好ましくは６〜１２重量部配合して、その体積固有抵抗値が１×１０９Ω・ｃｍ以上、好ましくは１×１０９〜１×１０１１Ω・ｃｍで、かつＪＩＳ硬度が４０〜６０、好ましくは４５〜５５となしたゴム組成物を用いた空気入りタイヤに対して使用すると、より一層有効である。
【００１６】
このトレッドゴム組成物としては、シリカ多量配合系のゴム組成物を得るため、窒素吸着比表面積（Ｎ２ＳＡ）１００〜２００ｍ２／ｇのシリカが２０〜８０重量部の範囲で配合される。また、初期走行後においても引き続きトレッド本体の氷上性能を確保するため、上記ゴムシートの配合量より多少低めの３〜１５重量部の熱膨張性マイクロカプセルを併せ配合することが好ましい。そして、このトレッドゴム組成物の体積固有抵抗値を１×１０９Ω・ｃｍ以上とし、かつＪＩＳ硬度を４０〜６０の範囲となしたゴム組成物であることが好ましい。
【００１７】
更に、上記トレッドゴム組成物からなるトレッドを用いた空気入りタイヤにおいて、前記ゴムシートのＪＩＳ硬度が、当該トレッドゴム組成物のＪＩＳ硬度より３〜１０ポイント低く設定した構成とすると、初期走行から本走行に変る時点での走行性が一層スムースになるので、より好ましい空気入りタイヤが得られる。即ち、初期の氷上性能と本走行の氷上性能差が小さく、実用する上で、性能フィーリング変化の少ない、好ましいタイヤが得られる。
【００１８】
本発明のトレッドゴム組成物におけるゴム成分のジエン系ゴムとしては、本発明のゴムシートに使用されるゴム成分として列記したゴムと同じものが同様の態様で使用される。また、本発明のトレッドゴム組成物には、前記した配合剤に加えて、シランカップリング剤、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤など一般タイヤトレッド用に使用されている各種配合剤を同様の使用態様で用いることができ、その配合量についても、本発明の目的に反しない限り、一般的な配合量とすることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例および比較例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例によって限定するものでないことは言うまでもない。
【００２０】
試験タイヤの作製
１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーを用いて、以下の表１に示す配合成分のうち熱膨張性マイクロカプセル、硫黄および加硫促進剤を除く各成分を５分間混合した後、オープンロールにて、熱可塑性マイクロカプセル、硫黄および加硫促進剤を配合、混練して、ゴムシートおよびトレッドゴム用のゴム組成物を得た。かかる方法によって得たゴムシートおよびトレッドゴム組成物を用いて、サイズ１８５／６５Ｒ１４の試験タイヤを作製した。ゴムシートは、所定の厚さにて、サイドウォール部からトレッド設置面を覆うように配置した。
【００２１】
試験方法
１）ゴム硬度： ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、デュロメータ・タイプＡを用いて２０℃にて測定した。
２）体積固有抵抗値： ＪＡＴＭＡ規定に準拠して、タイヤの体積固有抵抗値を慣らし走行前と５００ｋｍの慣らし走行後において測定した。
３）氷上制動距離： 各試験タイヤ４本を排気量１８００ｃｃの乗用車に装着し、外気温−５℃の氷板路面上で、初速度４０ｋｍ／ｈからの制動距離を慣らし走行前と５００ｋｍの慣らし走行後において測定した。氷上制動距離は、トレッドゴムを１００として指数表示した。数値が大なる程、優れていることを示す。
【００２２】
実施例１〜２および比較例１〜５
結果を表１に示す。
【表１】
【００２３】
【発明の効果】
表１の結果からみられるように、本発明のゴムシートを所定の部位に設置したものでは、タイヤにおける体積固有抵抗値が良好で、しかも、走行初期から氷上制動距離が良好であるタイヤが得られていることがわかる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire provided with a specific rubber sheet on a tire surface to secure performance on ice at an early stage of running and conductivity of the tire.
[0002]
[Prior art]
A tread rubber composition having improved on-ice braking by incorporating heat-expandable microcapsules is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-35736. Improving performance is also well known from many known documents. However, not all microcapsules can appear on the outermost surface of the tread immediately after vulcanization, and the number of microcapsules appearing on the outermost surface is smaller than that inside, and as a result, sufficient performance cannot be exerted at the beginning of running. On the other hand, if a large amount of silica is blended, there is a problem that the conductivity of the tread is reduced.
[0003]
For this reason, a technique of providing a highly conductive rubber portion reaching the tread surface in a part of the tread rubber containing a large amount of silica is disclosed in JP-A-8-34204, JP-A-9-30212 and JP-A-2000-85316. Has been proposed in Japanese Patent Publication No. However, these techniques can ensure the conductivity of the tire, but do not contribute to improving the initial running performance of the studless tire, but rather deteriorate the initial running performance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to simultaneously solve the problems related to the conductivity of a pneumatic tire, particularly the conductivity of a pneumatic tire with a large amount of silica and the performance on ice at the beginning of running.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a tire provided with a rubber sheet having a thickness of 0.1 to 0.5 mm continuous from a sidewall portion to a tread setting surface on a tire surface, wherein the rubber sheet has a diene rubber component 100 to 100 parts by weight, 30 to 80 parts by weight of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 70 to 150 m 2 / g and 5 to 20 parts by weight of heat-expandable microcapsules have a volume resistivity of 1 × 10 8. Ω · cm or less and a rubber composition having a JIS hardness of 35 to 50, and the tread has a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 200 m 2 / g with respect to 100 parts by weight of the diene rubber component. It contains 20 to 80 parts by weight of silica and 3 to 15 parts by weight of a heat-expandable microcapsule, has a volume resistivity of 1 × 10 9 Ω · cm or more, and a JIS hardness of A pneumatic tire comprising a rubber composition having a rubber composition of 40 to 60 is provided.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present invention, by arranging a thin rubber sheet of a rubber composition in which a specific amount of carbon black and heat-expandable microcapsules are blended with a diene-based rubber from the sidewall portion to the tread installation surface, the tire conductivity and the initial running state It has been found that both on-ice performance can be achieved.
[0007]
The rubber sheet used in the pneumatic tire of the present invention has 5 to 20 parts by weight, preferably 6 to 12 parts by weight of a heat-expandable microcapsule which forms irregularities on the tire surface by being crushed and thereby gives a scratching effect. A volume specific resistance obtained by blending 30 to 80 parts by weight, preferably 50 to 70 parts by weight, of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 70 to 150 m 2 / g which further imparts conductivity to a diene rubber; It is composed of a rubber composition having a value of 1 × 10 8 Ω · cm or less, preferably 1 × 10 7 to 1 × 10 5 Ω · cm, and a JIS hardness of 35 to 50, preferably 35 to 45. A rubber sheet having a thickness of 0.1 to 0.5 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm is used.
[0008]
When the blending amount of the heat-expandable microcapsules is less than 5 parts by weight, the desired performance on ice cannot be exhibited, and when the amount exceeds 20 parts by weight, the strength of the rubber sheet is reduced to 0.5 mm or less. Is difficult to produce. If the amount of the carbon black is less than 30 parts by weight, the desired conductive effect cannot be exhibited, and if it exceeds 80 parts by weight, the effect of improving the on-ice performance in the initial stage of traveling is undesirably reduced. .
[0009]
If the volume resistivity of the rubber composition constituting the rubber sheet exceeds 1 × 10 8 Ω · cm, the desired conductivity cannot be obtained, and if the JIS hardness is less than 35, break-in will occur. If the abrasion loss during the running period is too large or exceeds 50, it will be too hard and the effect of improving the performance on ice at the beginning of running cannot be obtained.
[0010]
Furthermore, if the thickness of the rubber sheet is 0.1 to 0.5 mm, the rubber sheet on the tire surface is worn away during the running-in period of 200 to 500 km at the beginning of running. If it is 0.5 mm or more, the initial wear amount is large, which is not preferable.
[0011]
The heat-expandable microcapsules contained in the rubber composition constituting the rubber sheet of the present invention are heat-expandable thermoplastic resin particles encapsulating a liquid or solid that evaporates, decomposes or chemically reacts with heat to generate a gas. This is, for example, dispersed and arranged in a rubber sheet as elastic gas-filled thermoplastic resin particles having a particle diameter of about 5 to 300 μm, which are expanded by heat during rubber vulcanization into a hollow shape. Such thermally expandable microcapsules are available as unexpanded particles, for example, from Expancel of Sweden, under the trade name "Expancel 091DU-80" or "Expancel 092DU-120", and from Matsumoto Yushi Co., Ltd. It is available under the trade name "Matsumoto Microsphere F-85" or "Matsumoto Microsphere F-100".
[0012]
Examples of the diene rubber as a rubber component constituting the rubber sheet of the present invention include natural rubber (NR) and diene synthetic rubber such as polyisoprene rubber (IR) and various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR). ), Various polybutadiene rubbers (BR), acrylonitrile-butadiene copolymer rubbers (NBR), butyl rubbers (IIR) and the like. These rubbers can be used alone or as a blend rubber of two or more. It is preferably used as a blend rubber of two or more of natural rubber and diene-based synthetic rubber.
[0013]
The rubber composition constituting the rubber sheet of the present invention, in addition to the components described above, vulcanizing or cross-linking agent, vulcanizing or cross-linking accelerator, various oils, anti-aging agent, generally used for tires such as plasticizers Can be compounded, and the compounding agent can be kneaded and vulcanized by a general method to obtain a rubber composition. The compounding amount of these compounding agents can be a conventional general amount as long as the object of the present invention is not adversely affected.
[0014]
When the rubber sheet of the present invention is applied, the conductivity of the tire and the performance on ice at the initial stage of running are simultaneously secured, so that the tread rubber at the portion where the rubber sheet of the present invention is disposed basically comprises a tread. Any tread rubber composition having a compounding composition generally used as a general rubber composition to be used can be effectively applied to any of them.
[0015]
However, the rubber sheet of the present invention contains, as a rubber composition constituting a tire tread, silica having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 to 200 m 2 / g with respect to 100 parts by weight of a diene rubber component. 80 parts by weight, preferably 30 to 60 parts by weight, and 3 to 15 parts by weight, preferably 6 to 12 parts by weight of the heat-expandable microcapsules, have a volume resistivity of 1 × 10 9 Ω · cm or more. More preferably when used for a pneumatic tire using a rubber composition having a rubber composition of preferably 1 × 10 9 to 1 × 10 11 Ω · cm and JIS hardness of 40 to 60, preferably 45 to 55. It is valid.
[0016]
As this tread rubber composition, silica having a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 100 to 200 m 2 / g is compounded in an amount of 20 to 80 parts by weight in order to obtain a rubber composition containing a large amount of silica. In addition, in order to continue to maintain the performance of the tread body on ice even after the initial running, it is preferable to additionally combine 3 to 15 parts by weight of thermally expandable microcapsules, which is slightly lower than the amount of the rubber sheet. The tread rubber composition is preferably a rubber composition having a volume resistivity of 1 × 10 9 Ω · cm or more and a JIS hardness of 40 to 60.
[0017]
Further, in a pneumatic tire using a tread made of the above tread rubber composition, if the JIS hardness of the rubber sheet is set to be 3 to 10 points lower than the JIS hardness of the tread rubber composition, Since the running property at the time of changing to running becomes smoother, a more preferable pneumatic tire can be obtained. In other words, the difference between the initial performance on ice and the performance on ice during actual running is small, and a practical tire with a small change in performance feeling can be obtained for practical use.
[0018]
As the diene rubber of the rubber component in the tread rubber composition of the present invention, the same rubbers listed as the rubber component used in the rubber sheet of the present invention are used in a similar manner. In addition, the tread rubber composition of the present invention may include, in addition to the above-mentioned compounding agents, general tires such as a silane coupling agent, a vulcanizing or crosslinking agent, a vulcanizing or crosslinking accelerator, various oils, an antioxidant, and a plasticizer. Various compounding agents used for treads can be used in the same manner of use, and the compounding amount can be a general compounding amount as long as the object of the present invention is not violated.
[0019]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the technical scope of the present invention is not limited by these Examples.
[0020]
Preparation of Test Tire Using a 1.7-liter closed-type Banbury mixer, the components excluding the heat-expandable microcapsules, sulfur, and the vulcanization accelerator among the components shown in Table 1 below were mixed for 5 minutes. The thermoplastic microcapsules, sulfur and a vulcanization accelerator were mixed and kneaded with an open roll to obtain a rubber composition for a rubber sheet and a tread rubber. Using the rubber sheet and the tread rubber composition obtained by such a method, a test tire of size 185 / 65R14 was produced. The rubber sheet was disposed at a predetermined thickness so as to cover the tread setting surface from the sidewall portion.
[0021]
Test method 1) Rubber hardness: Measured at 20 ° C. using a durometer type A in accordance with JIS K6253.
2) Volume specific resistance: According to the JATMA regulations, the volume specific resistance of the tire was measured before running in and after running in for 500 km.
3) Braking distance on ice: Four test tires were mounted on a passenger car with a displacement of 1800 cc, and the braking distance from an initial speed of 40 km / h was adjusted on an ice sheet road with an outside temperature of -5 ° C before running and 500 km. It was measured after running. The braking distance on ice was expressed as an index with the tread rubber being 100. The higher the value, the better.
[0022]
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-5
Table 1 shows the results.
[Table 1]
[0023]
【The invention's effect】
As can be seen from the results in Table 1, when the rubber sheet of the present invention was installed at a predetermined site, a tire having a good volume specific resistance value in the tire and a good braking distance on ice from the beginning of traveling was obtained. You can see that it is.
