JP2014051216A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サイドウォール外表面にダイヤモンドライクカーボン薄膜を有する空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire having a diamond-like carbon thin film on an outer surface of a sidewall.
近年、車の低燃費化に対する要求が強くなり、転がり抵抗の少ないタイヤに対する要求もますます強くなっている。そこで、トレッドやサイドウォールなどのタイヤを構成する部材を構成するゴム組成物の損失正接(tanδ)を低減する手法が広く採用されている。 In recent years, the demand for lower fuel consumption of vehicles has increased, and the demand for tires with low rolling resistance has also increased. In view of this, a technique for reducing the loss tangent (tan δ) of a rubber composition that constitutes a member constituting a tire such as a tread or a sidewall is widely adopted.
ゴム組成物のtanδを低減する手法として、カーボンブラックの配合量を減らす、カーボンブラックの種類を変更する等が行われている。しかし、これらの手法によれば、ゴム組成物の体積固有抵抗率(Ω・cm)が高くなり、タイヤの通電性が悪化することが知られている。 As a technique for reducing the tan δ of the rubber composition, the amount of carbon black is reduced, the type of carbon black is changed, and the like. However, according to these methods, it is known that the volume specific resistance (Ω · cm) of the rubber composition is increased and the electrical conductivity of the tire is deteriorated.
タイヤの通電性とは、車両に蓄積された静電気を路面へ放電する性能のことであり、一般的には、リム、クリンチ、プライ、サイドウォール、ベルト、ブレーカー、トレッドを経路として放電する。 The electrical conductivity of the tire is the performance of discharging static electricity accumulated in the vehicle to the road surface. Generally, the tire is discharged through a rim, clinch, ply, sidewall, belt, breaker, and tread.
このような放電が行われない場合、車両に静電気が蓄えられ、乗車する人が感電する、燃料補給時にスパークが発生し発火する、走行時に車中で聞くラジオにノイズ混入が発生する、電気を帯びたリムによりクリンチ部のゴム組成物の腐食が促進されるなどの不具合が発生する。 If such a discharge is not performed, static electricity is accumulated in the vehicle, the person who gets on the vehicle gets an electric shock, sparks and fires when refueling, radio noise heard in the vehicle when driving, A trouble such as the corrosion of the rubber composition in the clinch portion is accelerated by the rimmed rim.
そこで、タイヤの通電性を改良するための手段として、タイヤクラウン部に導電率の高いベースペン構造を有するタイヤとすることや(特許文献1および2等参照)、導電率の高いインスレーションを有するタイヤとすることが提案されている。しかしながら、これらの手段には、新たな部位を配設することによるタイヤ重量の増加や生産性の悪化という問題がある。また、ベースペンおよびインスレーションとして、体積固有抵抗率が低く、tanδの高いゴム組成物を用いるため転がり抵抗特性には改善の余地がある。 Therefore, as means for improving the electrical conductivity of the tire, a tire having a base pen structure with a high conductivity in the tire crown (see Patent Documents 1 and 2, etc.) and an installation with a high conductivity are provided. Proposed to be tires. However, these means have a problem that the tire weight is increased and the productivity is deteriorated by arranging a new part. Further, since a rubber composition having a low volume resistivity and a high tan δ is used as the base pen and the insulation, there is room for improvement in rolling resistance characteristics.
一方、特許文献3には、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)などによる炭素膜をタイヤ内腔面に形成することで、内圧保持性に優れた空気入りタイヤとすることが記載されている。しかしながら、炭素膜をタイヤ外面の所定の位置に形成することや、ダイヤモンドライクカーボン膜による通電性の改善については考慮されていない。 On the other hand, Patent Literature 3 describes that a pneumatic tire excellent in internal pressure retention is formed by forming a carbon film made of diamond-like carbon (DLC) or the like on the tire cavity surface. However, no consideration is given to the formation of the carbon film at a predetermined position on the outer surface of the tire and the improvement of the conductivity by the diamond-like carbon film.
本発明は、トレッドおよびサイドウォールが体積固有抵抗率の高いゴム組成物により構成され、さらに、導電率の高いインスレーションを有さないにもかかわらず、所定のダイヤモンドライクカーボン薄膜を有することで、通電性および転がり抵抗特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。 In the present invention, the tread and the sidewall are made of a rubber composition having a high volume resistivity, and further, although having a predetermined diamond-like carbon thin film despite having no insulation with high conductivity, An object of the present invention is to provide a pneumatic tire excellent in electric conductivity and rolling resistance characteristics.
本発明は、体積固有抵抗率が1.0×109〜1.0×1013Ω・cmのトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッド、および、
体積固有抵抗率が1.0×109〜1.0×1013Ω・cmのサイドウォール用ゴム組成物により構成されたサイドウォールを有し、
体積固有抵抗率が1.0×108Ω・cm以下のインスレーション用ゴム組成物により構成されたインスレーションを有さない空気入りタイヤであり、
サイドウォール外表面に、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜10μmのダイヤモンドライクカーボン薄膜を有する空気入りタイヤに関する。
The present invention relates to a tread composed of a rubber composition for tread having a volume resistivity of 1.0 × 10 9 to 1.0 × 10 13 Ω · cm, and
Having a sidewall composed of a rubber composition for sidewall having a volume resistivity of 1.0 × 10 9 to 1.0 × 10 13 Ω · cm;
It is a pneumatic tire having no insulation composed of a rubber composition for insulation having a volume resistivity of 1.0 × 10 8 Ω · cm or less,
The present invention relates to a pneumatic tire having a diamond-like carbon thin film with a film thickness of 1 to 10 μm formed on a sidewall outer surface by a plasma CVD method.
前記ダイヤモンドライクカーボン薄膜が、空気入りタイヤのショルダー部からビード部に連続して形成されていることが好ましい。 The diamond-like carbon thin film is preferably formed continuously from the shoulder portion of the pneumatic tire to the bead portion.
本発明によれば、トレッドおよびサイドウォールが体積固有抵抗率の高いゴム組成物により構成され、さらに、導電率の高いインスレーションを有さないにもかかわらず、サイドウォール外表面に膜厚が1〜10μmのダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成することにより、通電性および転がり抵抗特性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。 According to the present invention, the tread and the sidewall are made of a rubber composition having a high volume resistivity, and the film thickness is 1 on the outer surface of the sidewall despite having no insulation with a high conductivity. By forming a diamond-like carbon thin film of 10 μm, it is possible to provide a pneumatic tire excellent in electrical conductivity and rolling resistance characteristics.
本発明の空気入りタイヤは、所定のトレッド用ゴム組成物により構成されたトレッド、および所定のサイドウォール用ゴム組成物により構成されたサイドウォールを有し、サイドウォール外表面に、所定の膜厚のダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜を有する。 The pneumatic tire of the present invention has a tread composed of a predetermined rubber composition for a tread and a sidewall composed of a predetermined rubber composition for a sidewall, and has a predetermined film thickness on an outer surface of the sidewall. A diamond-like carbon (DLC) thin film.
前記トレッド用ゴム組成物およびサイドウォール用ゴム組成物は、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減するために低tanδ化されたゴム組成物であって、体積固有抵抗率が所定の範囲にあるゴム組成物であれば特に限定されず、従来の空気入りタイヤに用いられるトレッド用ゴム組成物およびサイドウォール用ゴム組成物を用いることができる。 The rubber composition for a tread and the rubber composition for a sidewall are rubber compositions that have been reduced in tan δ in order to reduce rolling resistance of a pneumatic tire, and have a specific volume resistivity within a predetermined range. If it is a thing, it will not specifically limit, The rubber composition for treads and the rubber composition for sidewalls which are used for the conventional pneumatic tire can be used.
前記トレッド用ゴム組成物の体積固有抵抗率は1.0×109Ω・cm以上であり、1.0×1010Ω・cm以上が好ましく、1.0×1011Ω・cm以上がさらに好ましい。該ゴム組成物の体積固有抵抗率が1.0×109Ω・cm未満の場合、充分に低tanδ化されておらず、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減効果が不充分となる傾向がある。また、体積固有抵抗率の上限は高くし過ぎるとゴム組成物の補強性が低下するという点から1.0×1013Ω・cm以下であり、1.0×1012Ω・cm以下が好ましい。なお、本発明における体積固有抵抗率はJIS K 6271に準じて測定した値である。 The volume resistivity of the rubber composition for tread is 1.0 × 10 9 Ω · cm or more, preferably 1.0 × 10 10 Ω · cm or more, and more preferably 1.0 × 10 11 Ω · cm or more. preferable. When the volume resistivity of the rubber composition is less than 1.0 × 10 9 Ω · cm, the tan δ is not sufficiently lowered, and the effect of reducing the rolling resistance of the pneumatic tire tends to be insufficient. . Further, the upper limit of the volume resistivity is 1.0 × 10 13 Ω · cm or less, preferably 1.0 × 10 12 Ω · cm or less from the viewpoint that the reinforcing property of the rubber composition is lowered when it is too high. . In addition, the volume resistivity in the present invention is a value measured according to JIS K 6271.
また、トレッド用ゴム組成物のtanδは0.50以下であることが好ましく、0.30以下であることがより好ましい。tanδが0.50を超える場合、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減効果が不充分となる傾向がある。また、tanδは低くし過ぎるとゴム組成物の補強性が低下する傾向があることから、0.20以上が好ましい。なお、本発明におけるトレッド用ゴム組成物のtanδは、初期歪み10%、動歪み2%、振動周波数10Hz、温度30℃の条件下における粘弾性物性測定によって得られる値とする。また、後述のサイドウォール用ゴム組成物についても同様である。 Further, the tan δ of the tread rubber composition is preferably 0.50 or less, and more preferably 0.30 or less. When tan δ exceeds 0.50, the effect of reducing the rolling resistance of the pneumatic tire tends to be insufficient. Further, if tan δ is too low, the reinforcing property of the rubber composition tends to be lowered, so 0.20 or more is preferable. In the present invention, tan δ of the rubber composition for a tread is a value obtained by measuring viscoelastic properties under conditions of an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, a vibration frequency of 10 Hz, and a temperature of 30 ° C. The same applies to the rubber composition for sidewalls described later.
前記サイドウォール用ゴム組成物の体積固有抵抗率は1.0×109Ω・cm以上であり、1.0×1010Ω・cm以上が好ましく、1.0×1011Ω・cm以上がさらに好ましい。該ゴム組成物の体積固有抵抗率が1.0×109Ω・cm未満の場合、充分に低tanδ化されておらず、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減効果が不充分となる傾向がある。また、体積固有抵抗率の上限は高くし過ぎるとゴム組成物の補強性が低下するという点から1.0×1013Ω・cm以下であり、1.0×1012Ω・cm以下が好ましい。 The volume resistivity of the rubber composition for sidewalls is 1.0 × 10 9 Ω · cm or more, preferably 1.0 × 10 10 Ω · cm or more, and 1.0 × 10 11 Ω · cm or more. Further preferred. When the volume resistivity of the rubber composition is less than 1.0 × 10 9 Ω · cm, the tan δ is not sufficiently lowered, and the effect of reducing the rolling resistance of the pneumatic tire tends to be insufficient. . Further, the upper limit of the volume resistivity is 1.0 × 10 13 Ω · cm or less, preferably 1.0 × 10 12 Ω · cm or less from the viewpoint that the reinforcing property of the rubber composition is lowered when it is too high. .
また、サイドウォール用ゴム組成物のtanδは0.50以下であることが好ましく、0.30以下であることがより好ましい。tanδが0.50を超える場合、空気入りタイヤの転がり抵抗の低減効果が不充分となる傾向がある。また、tanδは低くし過ぎるとゴム組成物の補強性が低下する傾向があることから、0.20以上が好ましい。 Further, tan δ of the rubber composition for a sidewall is preferably 0.50 or less, and more preferably 0.30 or less. When tan δ exceeds 0.50, the effect of reducing the rolling resistance of the pneumatic tire tends to be insufficient. Further, if tan δ is too low, the reinforcing property of the rubber composition tends to be lowered, so 0.20 or more is preferable.
前記のトレッド用ゴム組成物およびサイドウォール用ゴム組成物を低tanδ化する手法としては、カーボンブラックの配合量を減らしたり、カーボンブラックの種類を調整したり、配合量および種類の両方を調整したりする手法が挙げられる。 As a method for reducing the tan δ of the rubber composition for tread and the rubber composition for sidewall, the amount of carbon black is reduced, the type of carbon black is adjusted, and both the amount and type of carbon black are adjusted. Or a technique.
トレッド用ゴム組成物におけるカーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、15〜30質量部が好ましく、20〜25質量部がより好ましい。カーボンブラックの含有量が15質量部未満の場合、補強剤としての効果が得られにくく、耐摩耗性や硬度が低下してしまう傾向がある。また、30質量部を超える場合、低tanδ化が不充分であり、またゴム組成物の体積固有抵抗率が低くなる傾向がある。 The content of carbon black in the tread rubber composition is preferably 15 to 30 parts by mass, and more preferably 20 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. When the content of carbon black is less than 15 parts by mass, it is difficult to obtain the effect as a reinforcing agent, and wear resistance and hardness tend to decrease. Moreover, when it exceeds 30 mass parts, tan-delta reduction is inadequate and there exists a tendency for the volume resistivity of a rubber composition to become low.
また、サイドウォール用ゴム組成物におけるカーボンブラックの含有量は、ゴム成分100質量部に対して、15〜30質量部が好ましく、20〜25質量部がより好ましい。カーボンブラックの含有量が15質量部未満の場合、補強剤としての効果が得られにくく、耐摩耗性や硬度が低下してしまう傾向がある。また、30質量部を超える場合、低tanδ化が不充分であり、またゴム組成物の体積固有抵抗率が低くなる傾向がある。 Moreover, 15-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of rubber components, and, as for content of carbon black in the rubber composition for sidewalls, 20-25 mass parts is more preferable. When the content of carbon black is less than 15 parts by mass, it is difficult to obtain the effect as a reinforcing agent, and wear resistance and hardness tend to decrease. Moreover, when it exceeds 30 mass parts, tan-delta reduction is inadequate and there exists a tendency for the volume resistivity of a rubber composition to become low.
本発明の空気入りタイヤは、体積固有抵抗率が1.0×108Ω・cm以下のインスレーション用ゴム組成物により構成された導電率の高いインスレーションを有さない空気入りタイヤである。導電率の高いインスレーションはタイヤの通電性を向上させるために配設される部材であり、体積固有抵抗率が低く、さらにtanδが高いゴム組成物により構成されるところ、該インスレーションを使用することにより転がり抵抗特性が低下する傾向がある。本発明の空気入りタイヤは、導電率の高いインスレーションを有さないことにより、転がり抵抗特性を向上させ、後述するダイヤモンドライクカーボン薄膜により空気入りタイヤの通電性を向上することに成功した。なお、体積固有抵抗率が1.0×108Ω・cmを超えるインスレーション用ゴム組成物により構成されたインスレーションの場合は配設されていても転がり抵抗特性は低下しにくいが、タイヤ重量の低減、インスレーションを配設することによる生産効率の低下を防ぐという点から、インスレーション用ゴム組成物の体積固有抵抗率にかかわらずインスレーションを有さないことが好ましい。 The pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire that does not have an installation with a high electrical conductivity and is composed of a rubber composition for insulation having a volume resistivity of 1.0 × 10 8 Ω · cm or less. Insulation with high electrical conductivity is a member arranged to improve the electrical conductivity of the tire, and is composed of a rubber composition having a low volume resistivity and a high tan δ. As a result, the rolling resistance characteristics tend to deteriorate. The pneumatic tire of the present invention has improved rolling resistance characteristics by not having an insulation with high electrical conductivity, and succeeded in improving the electrical conductivity of the pneumatic tire by a diamond-like carbon thin film described later. In addition, in the case of an insulation composed of a rubber composition for insulation having a volume resistivity exceeding 1.0 × 10 8 Ω · cm, the rolling resistance characteristics are not easily lowered even if disposed, but the tire weight From the viewpoint of reducing the production efficiency and reducing the production efficiency due to the installation of the insulation, it is preferable not to have the insulation regardless of the volume resistivity of the rubber composition for the insulation.
本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール外表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜を有する。DLC薄膜は優れた導電性を有しており、低tanδ化されており導電性が高くないトレッドおよびサイドウォールに代わって、静電気を路面に放電するための通電経路となり、空気入りタイヤの通電性を改善することができる。また、タイヤ外表面のゴムを保護する効果も得られ、劣化によるゴムの変色を抑制することもできる。 The pneumatic tire of the present invention has a diamond-like carbon (DLC) thin film on the sidewall outer surface. The DLC thin film has excellent electrical conductivity, and has a low tan δ, and instead of treads and sidewalls that are not highly conductive, it becomes a current-carrying path for discharging static electricity to the road surface. Can be improved. Moreover, the effect which protects the rubber | gum of the tire outer surface is also acquired, and the discoloration of the rubber | gum by deterioration can also be suppressed.
前記DLC薄膜は、加硫成型された空気入りタイヤのサイドウォール外表面に対して、プラズマCVD法により形成される。プラズマCVD法により形成することで、均一な薄膜を所望の位置に形成することができる。 The DLC thin film is formed on a sidewall outer surface of a vulcanized pneumatic tire by a plasma CVD method. By forming by a plasma CVD method, a uniform thin film can be formed at a desired position.
プラズマCVD法によるDLC薄膜の形成は、原料である炭化水素ガスをプラズマ化し、対象表面(タイヤ外表面)に蒸着させることで形成される。プラズマCVD法としては特に限定されないが、熱CVD法、熱フィラメントCVD法、電子衝撃CVD法、熱プラズマCVD法、低温プラズマCVD法などが挙げられ、低温プラズマCVD法としては、RFプラズマCVD法、マイクロ波プラズマCVD法、ECR(Electron Cyclotron Resonance:電子サイクロトロン共鳴)−プラズマCVD法などが挙げられる。なかでも低温環境でのDLC薄膜形成が可能という点から低温プラズマCVD法が好ましい。また、原料の炭化水素としては、メタン、エタン、アセチレン、プロパン、ブタン、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。 Formation of the DLC thin film by the plasma CVD method is performed by converting a hydrocarbon gas as a raw material into plasma and evaporating it on the target surface (the outer surface of the tire). The plasma CVD method is not particularly limited, and examples thereof include a thermal CVD method, a hot filament CVD method, an electron impact CVD method, a thermal plasma CVD method, a low temperature plasma CVD method, and the low temperature plasma CVD method includes an RF plasma CVD method, Examples include microwave plasma CVD, ECR (Electron Cyclotron Resonance) -plasma CVD, and the like. Of these, the low-temperature plasma CVD method is preferable because a DLC thin film can be formed in a low-temperature environment. Examples of the raw material hydrocarbon include methane, ethane, acetylene, propane, butane, benzene, toluene and the like.
DLC薄膜の形成位置について添付の図1を参照して説明する。添付の図1は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態部分断面を示す概略図であり、DLC薄膜10がショルダー部Sから、ウイング22外表面、サイドウォール21外表面およびクリンチ23外表面を経て、ビード部Bまで形成された空気入りタイヤを示す。
The formation position of the DLC thin film will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a partial cross section of an embodiment of the pneumatic tire of the present invention. The DLC thin film 10 extends from the shoulder portion S to the outer surface of the wing 22, the outer surface of the sidewall 21, and the outer surface of the
本発明のDLC薄膜は、サイドウォール外表面に形成されていることを特徴とする。 The DLC thin film of the present invention is formed on the outer surface of the sidewall.
DLC薄膜のタイヤ接地面側(トレッド側)の先端部は、静電気を路面に効率的に放電することができるという点から、走行時に路面に接地するショルダー部Sまで延長されていることが好ましい。また、ウイング22が導電率の高いウイングである場合は、ウイングに接する位置まで形成されていることで、ウイングを介して路面に通電することができる。 The front end portion of the DLC thin film on the tire contact surface side (tread side) is preferably extended to the shoulder portion S that contacts the road surface during traveling from the viewpoint that static electricity can be efficiently discharged to the road surface. Moreover, when the wing 22 is a wing having high conductivity, the road surface can be energized through the wing by being formed up to a position in contact with the wing.
一方、リム側の先端部は、車両で発生した静電気をリムから受け取りやすいという点から、リムに接する位置まで形成されていることが好ましく、ビード部Bまで形成されていることがより好ましい。また、クリンチ23が導電率の高いクリンチである場合は、クリンチに接する位置まで形成されていることで、クリンチを介してリムからの静電気を受け取ることができる。
On the other hand, the tip on the rim side is preferably formed up to a position in contact with the rim, more preferably up to the bead portion B, from the viewpoint that the static electricity generated in the vehicle can be easily received from the rim. In addition, when the
前記の導電率の高いウイングおよび/または導電率の高いクリンチを用いる場合、これらの部位を構成するゴム組成物の体積固有抵抗率は1.0×106Ω・cm以下が好ましく、1.0×105Ω・cm以下がより好ましく、1.0×104Ω・cm以下がさらに好ましい。体積固有抵抗率が1.0×106Ω・cmを超える場合、導電率が低く、タイヤの通電性が不充分となる傾向がある。 When the wing having a high conductivity and / or the clinch having a high conductivity are used, the volume resistivity of the rubber composition constituting these parts is preferably 1.0 × 10 6 Ω · cm or less, and 1.0 × 10 5 Ω · cm or less is more preferable, and 1.0 × 10 4 Ω · cm or less is more preferable. When the volume resistivity exceeds 1.0 × 10 6 Ω · cm, the electrical conductivity is low, and the electric conductivity of the tire tends to be insufficient.
DLC薄膜の膜厚は、1μm以上であり、4μm以上が好ましい。膜厚が1μm未満の場合、薄膜の形成が困難となる傾向、通電性が不十分となる傾向がある。また、DLC薄膜の膜厚は、10μm以下であり、6μm以下が好ましい。膜厚が10μmを超える場合、路面走行時のタイヤの弾性変形に追従することができずDLC薄膜に剥離が生じる傾向がある。なお、本発明におけるDLC薄膜の膜厚はX線反射率法(XRR法)により測定した値とする。 The film thickness of the DLC thin film is 1 μm or more, preferably 4 μm or more. When the film thickness is less than 1 μm, it tends to be difficult to form a thin film and the conductivity is insufficient. Moreover, the film thickness of a DLC thin film is 10 micrometers or less, and 6 micrometers or less are preferable. When the film thickness exceeds 10 μm, it is difficult to follow the elastic deformation of the tire when traveling on the road surface, and the DLC thin film tends to peel off. In addition, the film thickness of the DLC thin film in this invention shall be the value measured by the X-ray reflectivity method (XRR method).
また、前記薄膜ゴム層の幅(タイヤ周方向の長さ)は特に限定されないが、外部接触や弾性変形による剥離を防止するという点から、薄膜ゴム層の幅が10mm以上とすることが好ましく、タイヤ周上均一に形成することがより好ましい The width of the thin rubber layer (the length in the tire circumferential direction) is not particularly limited, but it is preferable that the thin rubber layer has a width of 10 mm or more from the viewpoint of preventing peeling due to external contact or elastic deformation, More preferably formed uniformly on the tire circumference
本発明の空気入りタイヤは前記のトレッド、サイドウォール、ウイング、クリンチ、DLC薄膜以外にも、ブレーカー、ケース、インナーライナーおよびビードエイペックスなどの一般的な空気入りタイヤを構成する部材を有する。これらの各部材を構成するゴム組成物は、一般的にタイヤの各部材用のゴム組成物として用いられるものであれば特に限定されない。 The pneumatic tire of the present invention includes members constituting a general pneumatic tire such as a breaker, a case, an inner liner, and a bead apex, in addition to the tread, sidewall, wing, clinches, and DLC thin film. The rubber composition constituting each member is not particularly limited as long as it is generally used as a rubber composition for each member of a tire.
本発明の空気入りタイヤは、通常の方法によって得られた空気入りタイヤのサイドウォール外表面等に、DLC薄膜を形成することで製造することができる。すなわち、トレッド、サイドウォールなどの各部材を、タイヤ成型機上で貼り合わせた未加硫タイヤを加硫機中で加硫して得られる空気入りタイヤのサイドウォール外表面等に、プラズマCVD法によりDLC薄膜を形成することで本発明の空気入りタイヤを得ることができる。 The pneumatic tire of the present invention can be manufactured by forming a DLC thin film on the outer surface of a sidewall of a pneumatic tire obtained by a normal method. That is, the plasma CVD method is applied to the outer surface of a sidewall of a pneumatic tire obtained by vulcanizing an unvulcanized tire obtained by bonding each member such as a tread and a sidewall on a tire molding machine in a vulcanizer. Thus, the pneumatic tire of the present invention can be obtained by forming the DLC thin film.
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。 The present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to the examples.
実施例1、2および比較例1〜3
各試験用タイヤ(サイズ:155/65R14)を作製し、表1に示す条件(膜厚、形成位置)のDLC薄膜をECR−プラズマCVD法(株式会社島津製作所製のDLC複合成膜装置(DLC−MR3)を使用、原料ガス:エタン)により形成した。DLC薄膜の膜厚はX線反射率法((株)島津製作所製のXRD−7000を使用)により測定した。
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3
Each test tire (size: 155 / 65R14) was prepared, and a DLC thin film having the conditions (film thickness and formation position) shown in Table 1 was subjected to an ECR-plasma CVD method (a DLC composite film forming apparatus (DLC manufactured by Shimadzu Corporation)). -MR3), raw material gas: ethane). The film thickness of the DLC thin film was measured by the X-ray reflectivity method (using XRD-7000 manufactured by Shimadzu Corporation).
全ての実施例および比較例の試験用タイヤに用いたトレッド用ゴム組成物およびサイドウォール用ゴム組成物の詳細を以下に示す。
トレッド用ゴム組成物
カーボンブラック含有量:ゴム成分100質量部に対して20質量部
体積固有抵抗率:1.0×109Ω・cm
tanδ:0.25
サイドウォール用ゴム組成物
カーボンブラック含有量:ゴム成分100質量部に対して20質量部
体積固有抵抗率:1.0×109Ω・cm
tanδ:0.25
その他の部位については、一般的な配合のゴム組成物により構成された各部材を統一して使用した。また、比較例2の試験用タイヤには、体積固有抵抗率が1.0×104Ω・cmのインスレーション用ゴム組成物により構成された導電率の高いインスレーションをケースとサイドウォールとの間に配設した。
Details of the rubber composition for tread and the rubber composition for sidewall used in the test tires of all Examples and Comparative Examples are shown below.
Rubber composition for tread Carbon black content: 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber component Volume resistivity: 1.0 × 10 9 Ω · cm
tan δ: 0.25
Rubber composition for side wall Carbon black content: 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rubber component Volume resistivity: 1.0 × 10 9 Ω · cm
tan δ: 0.25
About other site | parts, each member comprised with the rubber composition of the general mixing | blending was unified and used. In addition, the test tire of Comparative Example 2 has an insulation with a high electrical conductivity composed of a rubber composition for insulation having a volume resistivity of 1.0 × 10 4 Ω · cm between the case and the sidewall. Arranged between them.
得られた試験用タイヤを用いて以下の評価を行った。 The following evaluation was performed using the obtained test tire.
<タイヤの電気抵抗値>
各試験用タイヤを内圧2.0MPaおよび荷重4.7kNの条件において鉄板にトレッド部を設置し、リム部と鉄板間の電気抵抗を印加電圧100V、温度23℃および相対湿度55%の条件下で測定した。なお、タイヤの電気抵抗値は1.0×108Ω以下を性能目標値とする。評価結果を表1に示す。
<Electric resistance value of tire>
Each test tire is provided with a tread portion on an iron plate under the conditions of an internal pressure of 2.0 MPa and a load of 4.7 kN, and the electrical resistance between the rim portion and the iron plate is applied under the conditions of an applied voltage of 100 V, a temperature of 23 ° C., and a relative humidity of 55%. It was measured. Note that the electrical resistance value of the tire is 1.0 × 10 8 Ω or less as a performance target value. The evaluation results are shown in Table 1.
<転がり抵抗特性>
ISO 28580(JIS D 4234)に準じて転がり抵抗を測定し、下記の式により比較例1を100とする指数で示す。指数が小さいほど、転がり抵抗が低く転がり抵抗特性に優れることを示す。評価結果を表1に示す。
(転がり抵抗特性指数)=
(各試験用タイヤの転がり抵抗)/(比較例1の転がり抵抗)×100
<Rolling resistance characteristics>
The rolling resistance is measured in accordance with ISO 28580 (JIS D 4234), and the result is shown as an index with Comparative Example 1 as 100. A smaller index indicates a lower rolling resistance and better rolling resistance characteristics. The evaluation results are shown in Table 1.
(Rolling resistance characteristic index) =
(Rolling resistance of each test tire) / (Rolling resistance of Comparative Example 1) × 100
<走行後の外観>
各試験用タイヤを排気量650ccの乗用車に装着し、アスファルト路面(ドライ)を10000km走行後の外観(DLC薄膜)を目視にて観察し、以下の基準で評価した。評価結果を表1に示す。
○:DLC薄膜の状態が走行前と変化なく、剥離が発生していない。
×:DLC薄膜の剥離や変色が認められる。
<Appearance after running>
Each test tire was mounted on a passenger car having a displacement of 650 cc, and the appearance (DLC thin film) after traveling 10,000 km on the asphalt road surface (dry) was visually observed and evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
○: The state of the DLC thin film was not changed from that before running, and no peeling occurred.
X: DLC thin film peeling or discoloration is observed.
表1の結果から、トレッドおよびサイドウォールが体積固有抵抗率の高いゴム組成物により構成された空気入りタイヤにおいて、サイドウォール外表面に膜厚が1〜10μmのダイヤモンドライクカーボン薄膜を形成することで、導電率の高いインスレーションを有さないにもかかわらず、通電性および転がり抵抗特性に優れた空気入りタイヤが得られることがわかる。 From the results in Table 1, by forming a diamond-like carbon thin film having a thickness of 1 to 10 μm on the outer surface of the sidewall in the pneumatic tire in which the tread and the sidewall are composed of a rubber composition having a high volume resistivity. It can be seen that a pneumatic tire excellent in electrical conductivity and rolling resistance characteristics can be obtained in spite of having no insulation with high conductivity.
10 DLC薄膜
21 サイドウォール
22 ウイング
23 クリンチ
24 リム
S ショルダー部
B ビード部
10 DLC thin film 21 Side wall 22
Claims (2)
体積固有抵抗率が1.0×109〜1.0×1013Ω・cmのサイドウォール用ゴム組成物により構成されたサイドウォールを有し、
体積固有抵抗率が1.0×108Ω・cm以下のインスレーション用ゴム組成物により構成されたインスレーションを有さない空気入りタイヤであり、
サイドウォール外表面に、プラズマCVD法により形成された膜厚1〜10μmのダイヤモンドライクカーボン薄膜を有する空気入りタイヤ。 A tread composed of a rubber composition for a tread having a volume resistivity of 1.0 × 10 9 to 1.0 × 10 13 Ω · cm, and
Having a sidewall composed of a rubber composition for sidewall having a volume resistivity of 1.0 × 10 9 to 1.0 × 10 13 Ω · cm;
It is a pneumatic tire having no insulation composed of a rubber composition for insulation having a volume resistivity of 1.0 × 10 8 Ω · cm or less,
A pneumatic tire having a diamond-like carbon thin film with a film thickness of 1 to 10 μm formed on a sidewall outer surface by a plasma CVD method.
空気入りタイヤのショルダー部からビード部に連続して形成されている請求項1記載の空気入りタイヤ。 The diamond-like carbon thin film is
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the pneumatic tire is formed continuously from a shoulder portion to a bead portion of the pneumatic tire.
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WO2019198044A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Bridgestone Europe Nv/Sa | Method for the manufacture of pneumatic tyres with low electrical resistance |
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