JP2005254859A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッド部にアースゴムが表面に露出するようにしたタイヤの耐クラック性を改善するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 ゴム成分１００重量部に老化防止剤を２〜４重量部配合した不良導電性のキャップトレッドゴム１１の下側に良導電性のアンダートレッドゴム１２を積層し、該ゴム積層体の両側に老化防止剤をキャップトレッドゴム１１よりも多く、かつゴム成分１００重量部に４〜７重量部配合した良導電性のウィングチップゴム１３を配置してトレッド部１を形成し、キャップトレッドゴム１１の幅方向中間部に、ウィングチップゴム１３と同一ゴムからなるアースゴム１４を該キャップトレッドゴム表面からアンダートレッドゴム１２に向けて該アンダートレッドゴムの近傍又は接続するまで貫通させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、トレッド部にアースゴムが表面に露出するようにしたタイヤの耐クラック性を改善した空気入りタイヤに関する。

乗用車用空気入りタイヤのトレッド部は、キャップトレッドゴムの下側にアンダートレッドゴムを積層し、このゴム積層体の両側にウィングチップゴムを配置するようにしたものが多い。このようなトレッド構成であるため、常に外表面に露出するキャップトレッドゴムとウィングチップゴムには、オゾン劣化によるクラック防止などのために老化防止剤が比較的多量に配合されるが、外表面に露出しないアンダートレッドには老化防止剤の配合量が少なくされてコスト低減するようになっている。

一方、近年、タイヤの転動抵抗の低減や湿潤路面での制駆動性を向上するため、路面に直接接地するキャップトレッドゴムに配合する補強材として、カーボンブラックの量を減らしてシリカを多量に配合するようにしたものが注目されている。しかし、シリカをリッチに配合したゴムは電気抵抗が高くなって不良導電性であるため、車体に静電気が蓄積されやすくなり、カーラジオにノイズを発生したり、電気機器の誤作動を起こすなどのトラブルの原因になっている。

このような電気的障害を防止する対策として、キャップトレッドゴムの幅方向中央部にアンダートレッドゴムの一部をアースゴムとしてスリット状に割り込ませてトレッド表面に露出させるようにし、このアースゴムを介して車体に蓄積された静電気を路面に逃がすようにした提案がされている（特許文献１など）。しかし、アンダートレッドゴムは、上述したように老化防止剤の配合量が少ないため、アースゴムとしてトレッド表面に露出した箇所が早期に劣化し、それがクラックを発生してキャップトレッドの剛性低下を招くため操縦安定性を低下させるという問題がある。
特許第３４７７２９７号公報

本発明の目的は、上述した従来の問題を解消し、トレッド部にアースゴムが表面に露出するようにしたタイヤの耐クラック性を改善するようにした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、ゴム成分１００重量部に老化防止剤を２〜４重量部配合した不良導電性のキャップトレッドゴムの下側に良導電性のアンダートレッドゴムを積層し、該ゴム積層体の両側に老化防止剤を前記キャップトレッドゴムよりも多く、かつゴム成分１００重量部に４〜７重量部配合した良導電性のウィングチップゴムを配置してトレッド部を形成し、前記キャップトレッドゴムの幅方向中間部に、前記ウィングチップゴムと同一ゴムからなるアースゴムを該キャップトレッドゴム表面から前記アンダートレッドゴムに向けて該アンダートレッドゴムの近傍又は接続するまで貫通させたことを特徴とするものである。

本発明によれば、老化防止剤が多く配合されている良導電性ゴムのウィングチップゴムと同一のゴムをアースゴムにしたので、帯電防止性と共にアースゴムの耐クラック性を向上することができる。しかも、ウィングチップゴムと同じゴムをアースゴム用に使用するため、新らたな耐候性ゴムを用意する必要がなく、かつトレッド部の成形も既存の製造設備の小改良程度で可能になるので、大幅なコスト増加を招くことなく上記優れた性能の空気入りタイヤを得ることができる。

図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

図１において、空気入りタイヤはラジアル構造を有し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。タイヤ内側のカーカス層４は、ラジアル方向に配列した有機繊維カーカスコードに良導電性コートゴムが被覆されて構成され、トレッド部１から左右両側のサイドウォール部２，２へ延長し、両端部をそれぞれビードコア５，５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返している。また、カーカス層４の外周側には、良導電性コートゴムで被覆されたスチールコードからなる２層のベルト層６，６が層間でコード方向を互いに交差するように配置されている。

トレッド部１は、キャップトレッドゴム１１の下側にアンダートレッドゴム１２を積層し、このキャップトレッドゴム１１とアンダートレッドゴム１２とのゴム積層体の両側に、それぞれウィングチップゴム１３，１３を配置して構成されている。キャップトレッドゴム１１は幅方向中央部で左右に二分され、その二分された間に良導電性のアースゴム１４がスリット状又は柱状に挿入され、かつタイヤ周方向に１周するように連続している。アースゴム１４はトレッド表面に露出し、トレッド表面からアンダートレッドゴム１２に接するように貫通している。

上記構成において、サイドウォール部２、ビード部３、またカーカス層４、ベルト層６などは体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍ以下の良導電性であるが、トレッド部１に関しては、以下のようになっている。キャップトレッドゴム１１は、補強材としてカーボンブラックよりもシリカをリッチに配合した不良導電性のゴム組成物からなり、体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍより大きくなっている。また、このゴム組成物はゴム成分１００重量部に老化防止剤２〜４重量部を配合した組成からなる。

アンダートレッドゴム１２は、カーボンブラックをリッチに配合した良導電性のゴム組成物であり、体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍ以下になっている。また、このゴム組成物は、ゴム成分１００重量部に老化防止剤１〜３重量部を配合した組成からなる。

ウィングチップゴム１３は、カーボンブラックをリッチに配合した良導電性のゴム組成物からなり、体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍ以下になっている。また、このゴム組成物は、キャップトレッドゴム１１よりも老化防止剤を多量に配合しており、かつゴム成分１００重量部に老化防止剤を４〜７重量部を配合した組成からなる。このウィングチップゴム１３のゴム組成物は、その一部がアースゴム１４として使用されている。

上記のような構成のトレッド部１は、図２に例示するような横断面のトレッド成形部材として、容易に押出成形することができる。すなわち、押出口金に対し、未加硫のキャップトレッドゴム１１とアンダートレッドゴム１２が上下に積層するように供給すると共に、その左右両側に未加硫のウィングチップゴム１３を分流して供給する。このとき押出口金の入口側でキャップトレッドゴム１１をブレードにより左右に分離すると共に、その分離直後の位置にウィングチップゴム１３から分流させたゴムを流入させ、これらを押出口金の出口から同時に押し出せば、図２に示すような横断面のトレッド成形部材を成形することができる。

本発明のタイヤは、上述のように老化防止剤の配合量が多い良導電性のウィングチップゴムの一部をアースゴムに使用しているので、このアースゴムが早期にクラックを発生したり、さらにキャップトレッドから剥離して操縦安定性を悪化したりすることはない。また、ウィングチップゴムを使用しているので、新らたに老化防止剤を多量に配合した耐候性ゴムをアースゴム用に用意する必要がなく、またウィングチップゴムを使用することにより、押出口金などの既存タイヤ製造設備を小改良するだけで成形が可能になるので、大幅にコスト増加を招くことなく、帯電防止性及び耐クラック性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。

本発明において、不良導電性とは、体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍよりも大きい場合をいう。不良導電性のゴム組成物としては、補強材としてシリカをリッチに配合したものが好ましく使用される。また、良導電性とは、体積抵抗率が１０⁸ Ω・ｃｍ以下、さらに好ましくは１０⁶ Ω・ｃｍ以下である場合をいう。良導電性のゴム組成物には、補強材としてカーボンブラックをリッチに配合したものが好ましく使用される。

なお、本発明において使用する体積抵抗率とは、ＪＩＳ Ｋ６９１１の規定に準じて測定されたものをいう。

アースゴムは、キャップトレッドゴムの幅方向中間部にトレッド表面からアンダートレッドゴムに向けてスリット状又は柱状に貫通するように設けられる。タイヤ周方向にはタイヤに連続して１周するようにすることが好ましいが、点状に分散配置してもよい。トレッド表面に露出し、深さ方向に貫通するアースゴムの先端はアンダートレッドゴムに接するようにすることが好ましい。しかし、図３に示すように、アースゴム１４の先端がアンダートレッドゴム１２に完全に接触せずに離間していても、その距離ｔが小さければ導電性を維持することができる。その導電性が維持可能な距離ｔとしては、０．８ｍｍ以内であることが好ましい。

本発明において、アースゴムのゴム組成物には、ウィングチップゴムと同一のゴム組成物が使用される。このゴム組成物は良導電性であると共に、ゴム成分１００重量部に対し老化防止剤を４〜７重量部配合することと、かつキャップトレッドに配合される老化防止剤の配合量よりも多量に配合することが必要である。老化防止剤の配合量が４重量部よりも少なかったり、またキャップトレッドの老化防止剤の配合量よりも少なくては、本発明が目的とする耐クラック性は得られない。また、老化防止剤が７重量部よりも多くなると色の変化が発生し、外観が悪化するため商品価値を落とすようになる。さらには、コストアップを招くことにもなる。

シリカで補強されたキャップトレッドゴムに配合する老化防止剤は、ゴム成分１００重量部に対し２〜４重量部である。２重量部よりも少なくては、アースゴムやウィングチップゴムと同等の耐クラック性を得ることができなくなる。また、４重量部よりも多いと、色の変化が発生し、外観が悪化するため商品価値を落とすようになる。さらには、コストアップを招くことにもなる。

アンダートレッドゴムはキャップトレッドゴムの内側に位置し、オゾン劣化の影響は少ないので、良導電性であれば老化防止剤の配合量は特に限定されない。このアンダートレッドゴムは、好ましくはゴム成分１００重量部に老化防止剤を１〜３重量部配合したゴム組成物からなることが望ましい。

本発明に使用する老化防止剤は、オゾン劣化防止効果を有し、酸化防止および屈曲亀裂防止に作用するものであればいずれも使用することができる。例えば、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１，４−ジメチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−エチル−３−メチルペンチル）−ｐ−フェニレンジアミン、ジアリル−ｐ−フェニレンジアミンの混合品、フェニル，ヘキシル−ｐ−フェニレンジアミン、フェニル，オクチル−ｐ−フェニレンジアミンなどを例示することができる。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５ ９１、タイヤ構造を図１、及びキャップトレッドゴム（ＣＡＰ）、アンダートレッドゴム（ＵＴ）、ウィングチップゴム（ＷＴ）のゴム組成物を表１に記載のようにした点を共通にし、アースゴムに使用するゴムを表２のように異ならせた実施例タイヤと比較例タイヤをそれぞれ製作した。

これら２種類の空気入りタイヤについて、下記試験法による耐クラック性と電気抵抗性とを測定したところ、表２に記載の結果を得た。

〔耐クラック性〕
ＪＩＳ Ｋ６２５９の規定に準じ、試験タイヤを温度４０℃、オゾン濃度１ｐｐｍ、伸長歪み４０％の条件で９６時間劣化させた後、そのゴム表面を観察し、その亀裂数をカウントした。

評価は測定した亀裂数の逆数をもって行い、比較例を１００とする指数で表わした。指数値が大きいほど、耐クラック性が優れていることを意味する。

〔電気抵抗性〕
ＪＡＴＭＡに準拠し、試験タイヤに空気圧２００ｋＰａを充填し、荷重４．８２ｋＮを負荷した状態にし、ヒュウーレットパッカード社製モデルＨＰ４３３９Ａのハイレジスターメータにより測定電圧５００Ｖを印加したときの電気抵抗を測定した。

評価は比較例の測定値を１００とする指数で表わした。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図１のタイヤに使用されるトレッド部材を例示する横断面図である。 本発明に使用される他の実施形態のトレッド部材の横断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
１１ キャップトレッドゴム
１２ アンダートレッドゴム
１３ ウィングチップゴム
１４ アースゴム

Claims (5)

1. ゴム成分１００重量部に老化防止剤を２〜４重量部配合した不良導電性のキャップトレッドゴムの下側に良導電性のアンダートレッドゴムを積層し、該ゴム積層体の両側に老化防止剤を前記キャップトレッドゴムよりも多く、かつゴム成分１００重量部に４〜７重量部配合した良導電性のウィングチップゴムを配置してトレッド部を形成し、前記キャップトレッドゴムの幅方向中間部に、前記ウィングチップゴムと同一ゴムからなるアースゴムを該キャップトレッドゴム表面から前記アンダートレッドゴムに向けて該アンダートレッドゴムの近傍又は接続するまで貫通させた空気入りタイヤ。
2. 前記アンダートレッドをゴム成分１００重量部に老化防止剤を１〜３重量部配合したゴム組成物で構成した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記アースゴム内端の前記アンダートレッドゴムに対する離間距離を０．８ｍｍ以内にした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記アースゴムをタイヤ子午線断面でスリット状又は柱状にし、タイヤ周方向に連続するように形成した請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記アースゴムをタイヤ子午線断面でスリット状又は柱状にし、タイヤ周方向に点状に分散するように形成した請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。
   

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