JP2798585B2 - ラジアルタイヤ - Google Patents

ラジアルタイヤ

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JP2798585B2 JP5182728A JP18272893A JP2798585B2 JP 2798585 B2 JP2798585 B2 JP 2798585B2 JP 5182728 A JP5182728 A JP 5182728A JP 18272893 A JP18272893 A JP 18272893A JP 2798585 B2 JP2798585 B2 JP 2798585B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
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    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta
    • 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はラジアルタイヤに関す
る。
【0002】
【従来の技術】タイヤの操縦安定性を改良するため、従
来より種々の提案がなされてきた。例えば、特開昭63
−81137号には、短繊維とゴムをシランカップリン
グ剤を介して結合したタイヤ用強化ゴム組成物が開示さ
れている。しかしながら、操縦安定性と乗心地は互いに
相反する特性であるため、操縦安定性を改良すると乗心
地が悪くなるという問題があった。この二律背反する特
性を共に改良するため、例えば、特開平2−16210
1号には、短繊維をタイヤ方向に対して45±20度の
角度で配向したゴム層をサイドウォール部にした空気入
りタイヤが提案されている。しかしながら、これらのタ
イヤにおいては、操縦安定性および乗心地の改良も十分
満足いくものでなく、軽量化の点でも問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ほと
んどの短繊維がタイヤ周方向に対して±20°の角度で
配向され、カーボンブラックの配合量を抑えたゴム組成
物を用いた厚さ6mm以下のサイドウォールを設けること
により、乗心地および転がり抵抗を良好に維持しつつ、
操縦安定性を改良した軽量ラジアルタイヤを提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド、サ
イドウォールおよびビードからなるラジアルタイヤにお
いて、該サイドウォールが、 (i)ブタジエンゴム40〜70重量部および天然ゴム
および/またはイソプレンゴム30〜60重量部からな
るゴム成分、 (ii)該ゴム成分100重量部に対し10〜30重量部
の短繊維および30重量部以下のカーボンブラックを含
有するゴム組成物から得られ、該短繊維が長さ20〜5
00μmを有し、該短繊維の90%以上がタイヤ周方向
に対して±20°の角度で配向されかつ配向方向の複素
弾性率E*aと配向方向に直角な方向の複素弾性率E*b
との比E*a/E*bが3以上であり、更にサイドウォー
ルの厚さが6mm以下であることを特徴とするラジアルタ
イヤを提供するものである。
【0005】本発明で用いるゴム成分としては、例え
ば、加硫することによってゴム弾性体を与えるすべての
ゴムが挙げられるが、ブタジエンゴム、天然ゴムおよび
イソプレンゴムが特に好ましい。本発明においては、ブ
タジエンゴム40〜70重量部に対して、天然ゴムおよ
び/またはイソプレンゴムを30〜60重量部混合して
ゴム成分とする。
【0006】本発明で用いる短繊維としては、例えば、
ナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、コット
ン等が挙げられ、これらは単独でも、2種以上を組合せ
て使用することもできる。該短繊維はゴム成分との接着
性を向上させるために表面処理を施してもよい。
【0007】本発明のタイヤのサイドウォールは、短繊
維をタイヤ周方向に対して±20°の角度で配向させる
ことが重要であり、それにより、操縦安定性と乗心地を
同時に向上させることができる。短線維が前記の所定方
向に配向されないと、操縦安定性の改善効果が少ない。
また、短繊維の配向方向の複素弾性率E*aと配向方向
に直角な方向の複素弾性率E*bとの比E*a/E*b
3以上、好ましくは3.5〜10であることも必要であ
る。E*a/E*bが3より小さいと、操縦安定性、特に
ハンドル応答性が低下するので好ましくない。尚、複素
弾性率は実施例に記載するように、岩本製作所(株)製粘
弾性スペクトロメーターを使用して測定する。
【0008】該短繊維の配合量は、ゴム成分100重量
部に対して、10〜30重量部、好ましくは10〜20
重量部である。短繊維が10重量部未満では操縦安定性
の改良に効果がなく、30重量部以上では転がり抵抗が
悪化し、乗心地も悪化するため、好ましくない。
【0009】短繊維の長さ(L)は20〜500μm、
特に50〜500μmが好ましい。また、繊維長(L)
と繊維径(D)の比(L/D)は200以上、特に20
0〜2000が好ましい。比が200未満であると、ゴ
ムに十分な強度を付与できない。
【0010】カーボンブラックとしては、例えば、昭和
キャボット社、三菱化成社、東海カーボン社等から市販
のHAF、FEF、GPF等が挙げられる。好ましくは
ヨウ素吸着量30〜90mg/gのものが使用できる。ヨ
ウ素吸着量が30mg/g以下では補強性が低く、強度、
耐カット性が劣る。90mg/g以上では発熱が高く、転
がり抵抗が悪化する。このカーボンの添加量はゴム成分
100重量部に対して30重量部以下である。30重量
部を越えるとゴムの発熱が大きくなり、転がり抵抗も大
きくなる。すなわち、一定範囲の寸法の短繊維の適当量
を周方向に配向させることによって周方向を高弾性率に
するとともに、ゴム全体の硬度を高めるカーボンブラッ
クの量を少なくした。これによって、転がり抵抗と操縦
安定性をバランスさせた上、軽量化を図ることができ
る。
【0011】本発明のラジアルタイヤを構成するゴム組
成物には、更に添加剤としてオイル、老化防止剤、ワッ
クス、加硫促進剤等を配合してもよい。
【0012】前記成分を、常法に従って、押出機等によ
り混練してサイドウォール用ゴム組成物を得る。これを
他の部分(トレッドおよびビード)のゴム組成物と組み
合わせて、型内で加硫成形することによりタイヤを製造
する。本発明においては、タイヤのサイドウォール厚さ
を6mm以下にすることが重要であり、それにより、短繊
維の配向性が増大し、転がり抵抗が向上するとともに軽
量化が達成される。厚さが6mmを越えると、内部の弾性
率が低下し、内部短繊維の配向性が低下し、転がり抵抗
も悪化する。
【0013】つぎに、実施例および比較例を挙げて本発
明をさらに詳しく説明する。実施例1〜4および比較例1〜5 表1に示す処方に従って、常法によりゴム組成物を調製
し、これを押出、成形してタイヤ(タイヤサイズ:17
5/70R13)を得た。実施例1〜4では短繊維をタ
イヤの周方向に対して±20度の角度で配向し、比較例
1〜5では表1に示す方向に配向した。サイドウォール
の厚さは4mmで一定とした。これらのタイヤを用い、つ
ぎの項目について評価した。すべてのテストは内圧2.
5Kgf/cm2で行った。結果を表1に示す。
【0014】(評価方法)試験サンプルの評価はつぎの
方法で行った。 (1)転がり抵抗:転がり抵抗試験機を用い、時速80
Km/h、荷重350Kgfで転がり抵抗を測定し、比較例
1、2および4のタイヤをそれぞれ100とした時の指
数で換算した。指数は小さい方が良好である。 (2)操縦安定性(ドライ):国産1600cc級FF
車に試験タイヤを4輪装着し、岡山県にある住友ゴムの
タイヤテストコースにおいて、ドライアスファルト路面
上にて、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する
特性をドライバーの官能評価により評点をつけた。点数
は3を基準として指数の大きい方が良好である。 (3)操縦安定性(ウェット):前記車両、テストコー
スにおいて、ウエットアスファルト路面上にて、ハンド
ル応答性、グリップに関して、前記ドライ状態でのテス
トと同様、評点つけを行った。点数は同じく3点を基準
とし、指数の大きい方が良好である。 (4)乗心地:前記と同様、ドライの段差路、ベルジャ
ソ路(石畳の路面)、ビッツマン路(小石を敷きつめた
路面)等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピング
に関して官能評価を行い、評点をつけた。点数は操縦安
定性の場合と同様に3点を基準とし、指数の大きい方が
良好である。 (5)複素弾性率:岩本製作所(株)製粘弾性スペクトロ
メーターVESFIII型 測定条件:温度70℃;周波数10Hz;初期歪10%;
動歪I1%
【0015】
【表1】
【0016】表1から明らかなように、実施例1〜4は
比較例1〜5に比べて転がり抵抗、操縦安定性、乗心地
についてバランスが優れている。
【0017】実施例5〜7および比較例6〜7 表2に示す処方に従ってサンプルを調製し、サイドウォ
ールの厚さを変更した場合のタイヤ性能をテストした。
サイドウォールは、サイドウォール用押出機またはカレ
ンダーによる押出しによって形成され、短線維は押出し
方向、すなわち、タイヤ周方向に対して平均0°、ほと
んどの繊維が±20°の範囲に並ぶように配向させた。
この配向の割合が、厚みに応じて表面と内部でどう違う
かを、以下の方法で表面弾性率(E*S)および内部弾
性率(E*I)を測定することによって表した。結果を
表2に示す。表面と内部の配向度の違いは弾性率比によ
り表され、これが大きい程、表面と内部の配向性に差が
ないことを示す。すなわち、内部でも周方向に対して配
向していることを表す。サイドウォールの厚みが薄い
程、弾性率比が高く、表面、内部共均一に配向している
ことを表しており、転がり抵抗が低減されるにもかかわ
らず、操縦安定性の低下は少なく、比較例7と同等以上
の操縦安定性を示す。
【0018】
【表2】
【0019】表2から明らかなように、サイドウォール
の厚さが6mmを越える比較例6では、転がり抵抗が著し
く悪化している。
【0020】実施例8〜9および比較例8〜9 表3に示す処方に従ってサンプルを調製し、短繊維の量
を変更した場合のタイヤ性能をテストした。なお、短繊
維の配向方向は周方向で一定とし、また、サイドウォー
ルの厚さは4mmで一定とした。結果を表3に示す。
【0021】
【表3】
【0022】表3から明らかなように、短繊維の量が1
0重量部未満の比較例8では、操縦安定性改良の効果が
なく、短繊維の量が30重量部を越える比較例9では、
転がり抵抗が悪化し、乗心地も悪化している。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、乗心地
および転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性が改良され
た軽量ラジアルタイヤが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−162101(JP,A) 特開 平2−162102(JP,A) 特開 平1−153305(JP,A) 特開 昭57−151405(JP,A) 特開 昭57−104405(JP,A) 特開 平1−145205(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60C 1/00 B60C 13/00 C08L 1/00 - 101/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッド、サイドウォールおよびビード
    からなるラジアルタイヤにおいて、該サイドウォール
    が、 (i)ブタジエンゴム40〜70重量部および天然ゴム
    および/またはイソプレンゴム30〜60重量部からな
    るゴム成分、 (ii)該ゴム成分100重量部に対し10〜30重量部
    の短繊維および30重量部以下のカーボンブラックを含
    有するゴム組成物から得られ、該短繊維が長さ20〜5
    00μmを有し、該短繊維の90%以上がタイヤ周方向
    に対して±20°の角度で配向されかつ配向方向の複素
    弾性率E*aと配向方向に直角な方向の複素弾性率E*b
    との比E*a/E*bが3以上であり、更にサイドウォー
    ルの厚さが6mm以下であることを特徴とするラジアルタ
    イヤ。
  2. 【請求項2】 カーボンブラックのヨウ素吸着量が30
    〜90mg/gである請求項1記載のラジアルタイヤ。
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