JP2898868B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Description
に関し、特に、種々の路面に対してグリップ力を発揮で
きる空気入りタイヤに関する。
車両の高性能化が進む中で、タイヤへの要求性能も年々
厳しくなって来ており、グリップ力に関しても厳しい要
求がある。一般にグリップ力を向上させるために、ガラ
ス転移点(Tg)が高いゴム組成物あるいはカーボンブ
ラックやオイルの配合量を多くしたゴム組成物を用い
て、タイヤを作成している。
タイヤは、アスファルト等の高い摩擦係数を持つ路面
(以下、「高摩擦路面」という)に対しては高いグリッ
プ力を示すが、低い摩擦係数の路面(以下、「低摩擦路
面」という)に対しては逆にグリップ力の低下が往々に
して起こる。車両用タイヤにおいて要求されるグリップ
力は、種々の摩擦係数を有する路面に対して高いグリッ
プ力を発揮できることである。
てなされたものであり、その目的とするところは、高摩
擦路面、低摩擦路面等の種々の路面に対して高いグリッ
プ力を発揮できる空気入りタイヤを提供することにあ
る。
ムのエネルギー損失に大きく関係があるtanδ値の温
度分散曲線と路面の摩擦係数μとの関係に関する研究の
結果、高摩擦路面におけるグリップ力は−10℃付近の
比較的高温領域でのtanδ値と相関があり、路面の摩
擦係数が下がるにつれて相関ある温度領域も低くなるこ
とを見出し、本発明を完成した。
Rの含有量を20重量部以上含有するSBRとNRのゴ
ム成分100重量部のゴム組成物であって、トレッドゴ
ムを構成するゴムのtanδの温度分散曲線が2つのピ
ークP1 、P2 を有し、高温側のピークP1 は−20℃
以上の温度領域に表れ、低温側のピークP2 は−45℃
未満の温度領域に表れ、且つ高温側のピークP1 のピー
ク値(tanδ1 ) 、低温側のピークP2 のピーク値
(tanδ2 ) 、高温側のピークP1 と低温側のピーク
P2 との間に存在する極小値( tanδmin ) とが下記
式を満たすことを特徴とする。
との比で、損失弾性係数(E2 )を貯蔵弾性係数
(E1 )で除した商(E2 /E1 )で表される。tan
δが大きい程、内部摩擦エネルギーが大きく、路面に対
する摩擦係数、すなわちグリップ力が大きいことを意味
する。
ムは、tanδの温度分散曲線が2つのピーク(高温側
のピーク(P1 )と低温側のピーク(P2 ))を有して
いること;2つにピーク(P1 とP2 )の間に極小値
(Pmin )をもつこと;高温側のピーク(P1 )が表れ
る温度が−20℃以上で、且つ低温側のピーク(P2)
が表れる温度が−45℃未満であること;高温側のピー
ク(P1 )のピーク値(tanδ1 ) 、極小値
(Pmin )のtanδ値( tanδmin ) 、低温側のピ
ーク(P2 )のピーク値(tanδ2 ) としてを満た
す。
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)と天然ゴ
ム(NR)の混合物が挙げられる。 但し、前記2種類の
ポリマーをブレンドしても2種類のポリマーの含有量比
率を変えることによって、ピークが2つが存在しない場
合があるので、2つのピークが得られるように適宜選択
する。例えば、SBRとNRの混合ゴム成分100重量
部あたりのNRの含有量が20重量部以下では2つのピ
ークが得られないのでNRの含有量を20重量部以上と
することが必要である。
つのピークを得ることができる含有割合の混合物であっ
ても、SBRの種類により得られない場合があるので、
両者の含有比率とともに、SBRの種類も考慮して選択
する。さらにtanδの2つのピーク(P1 、P2 )の
うち、高温側のピーク(P1)が−20℃以上に表れる
こと、低温側のピーク(P2 )が−45℃以下で表れる
ことが必要である。高摩擦路面でのグリップ力は−20
℃以上の高温領域でのtanδと相関性があり、低摩擦
路面でのグリップ力は−45℃未満の低温領域でのta
nδと相関性があるからである。即ち2つのピークが得
られるゴム組成物であるSBRとNRの混合物におい
て、SBRの種類、ゴム成分以外の配合剤の種類や含有
量等によってもピーク温度が変わり得るので、上記要件
を満たすように適宜選択する。ここで、SBRの種類と
は、SBR中のスチレン含有率やブタジエン部分の1,
2結合含有率等が挙げられる。他の配合剤としては、例
えばカーボンブラックが挙げられる。特に、SBRのス
チレンとカーボンブラックの相互作用が1,2結合部分
やカーボンブラックの粒子状態の影響を受けやすいから
である。
であっても混練方法、加硫方法によってtanδのピー
ク数、ピーク温度は変わり得るので、組成等に応じて、
上記範囲となるように適宜調節する必要がある。また、
2つのピークP1 、P2 のピーク値(tanδ1 、ta
nδ2 )と、2つのピークの間に存在するtanδの極
小値(tanδmin )の間に式を満たすように、ピー
ク温度と同様、ゴム成分配合をはじめとする各種配合剤
の種類、配合量、さらに同一組成物であっても混練方
法、加硫方法等を適宜選択する。
ゴムを、特にトレッド部分に用いたタイヤであるが、同
一配合組成のゴム組成物を同一混練方法で混練したゴム
組成物を用いて同一条件で加硫成形したタイヤであって
も、最終的なタイヤとしてのグリップ力は、トレッドパ
ターンによっても変わり得る。オールシーズン用のタイ
ヤの方が種々の路面に対して優れたグリップ力を有する
ので好ましい。
する。〔ゴム組成物の調製〕 ゴム成分として、NRとSBRの混合物を使用する。ま
た、SBRとしては、表1に示す4種類SBR1〜SB
R4を用いた。SBR1〜SBR4は、表1に示すよう
に、スチレン含有率と、ビニル含有率すなわちブタジエ
ンの1,2結合含有量が異なっている。ゴム成分に配合
する配合剤組成としては、表2に示す2種類の配合剤
A、Bを用いた。配合組成Aと配合組成Bとはカーボン
ブラックの種類及び配合量が異なる。なお、表2に示さ
れている数値は、ゴム成分100重量部あたりに配合す
る各種配合剤の添加量を示している。
びNRを適宜配合して、表3に示すゴム組成物No.1
〜11を調製した。調製したNo.1〜11のゴム組成
物を加硫し、各加硫ゴムについて、岩本製作所製の粘弾
性スペクトロメーターVES TYPE-F−IIIを用いて、上
昇温度2℃/min、動歪±0.25%、周波数10H
zの条件下で、−60℃〜50℃の温度範囲にわたって
tanδを測定した。各加硫ゴムにおけるtanδのピ
ーク数、高温側のピーク(P1 )の温度、低温側のピー
ク(P2 )の温度、P1 のピーク値(tanδ1 )、P
2 のピーク値(tanδ2 )、極小値(Pmin )の値
(tanδmin )、及び(tanδ2 −tanδmin )
/tanδ1 を求めた。結果を併せて表3に示す。
1、No.2、No.7は本発明の要件を満たすゴム組
成物である。本実施例に係るゴム組成物No.1と比較
例に係るゴム組成物No.10について、tanδ、複
素弾性率(E* )、LossC(Cはコンプライアン
ス)の温度変化の測定結果を図1に示す。図1におい
て、横軸は温度(℃)を示し、右側縦軸はLog(ta
nδ)を示し、左側縦軸はLogE* 及びLog(Lo
ssC)を示している。また図1において、黒四角(─
■─)は実施例のLogE* 、白抜き四角(−□−)は
比較例のLogE* を示す。黒丸(─●─)は実施例の
Log(LossC)、白丸(−○−)は比較例のLo
g(LossC)を示す。黒三角(─▲─)は実施例の
Log(tanδ)、白抜き三角(−△−)は比較例の
Log(tanδ)を示す。ここで、複素弾性率
(E* )は、動的応力と動的ひずみの比で表される値で
あり、LossCはヒステリシスロスを表す値であり、
いずれも乗り心地、操縦安定性に係わる物性値である。
実施例のLog(tanδ)の分散曲線から、P1 の温
度は−15.5℃でtanδ1 =0.689、P2 の温
度は−53.4℃でtanδ2 =0.103、Pmin の
温度は−40.7℃でtanδmin =0.072である
ことが読み取れる。また、図1からわかるように、本実
施例のゴム組成物No.1は、複素弾性率(E* )及び
LossCが比較例のゴム組成物と同程度であるにも拘
らず、tanδの値は2つのピークを有する等の特徴を
示している。このことは、乗り心地及び操縦安定性に影
響を及ぼすことなく、グリップ力が向上することを意味
する。 〔タイヤの作成〕 上記ゴム組成物No.1〜11を用いて厚さ2mmの未
加硫ゴムシートを作成し、このシートをタイヤ(205
/65R15)のローカバーのトレッド表面に貼着した
後、同一条件で加硫成形して、表4に示すタイヤNo.
1〜12を作成した。タイヤNo.1〜11については
図2に示すサマー用タイヤを作成し、タイヤNo.12
については、図3に示すオールシーズン用タイヤを作成
した。表4に示すように、タイヤNo.1、2、7、1
2は、本発明の要件をみたすタイヤの実施例であり、タ
イヤNo.3〜6、8〜11は、本発明の要件を満たし
ていない比較例のタイヤである。
μ−S測定車に取り付け、高摩擦路面(摩擦係数μ=
0.6)及び低摩擦路面(摩擦係数μ=0.3)におけ
るグリップ力を下記方法にて測定した。測定結果を併せ
て表4に示す。 〔グリップ力の測定〕 高摩擦路面(摩擦係数μ=0.6)では時速40km、
低摩擦路面(摩擦係数μ=0.3)では時速30kmで
走行し、ブレーキをかけて車輪をロックさせた時点から
測定車が停止するまでの間の摩擦係数(μ)を測定し、
この間の最大摩擦係数を各路面におけるグリップ力とし
た。高摩擦路面での最大摩擦係数(高摩擦路面μ1 )が
0.6以下、低摩擦路面での最大摩擦係数(低摩擦路面
μ2 )が0.2以下ではそれぞれ各路面に対してグリッ
プ力不足を運転者は感じる。さらに、μ2 /μ1 を算出
し、この値が大きい程路面の違いによるグリップ力の変
化が小さいことを示し、良好である。
1、2、7、12)は、高摩擦路面、低摩擦路面のいず
れの対しても優れたグリップ力を示し、かつ路面の違い
によるグリップ力の変化が小さかった。これに対して、
比較例のタイヤ(タイヤNo.3〜6、No.8〜1
1)は、高摩擦路面、低摩擦路面の少なくともいずれか
一方に対して満足できるグリップ力を発揮できなかっ
た。
たタイヤ(タイヤNo.1とNo.12)であっても、
トレッドパターンの種類によって、グリップ力が変化す
ることがわかる。この場合、オールシーズン用タイヤに
適用した場合(タイヤNo.12)の方が、低摩擦路面
μ2 と高摩擦路面μ1 との比μ2 /μ1 が高く平均して
高いグリップ力を示した。
から低摩擦路面にいたるまでの種々の路面に対して優れ
たグリップ力を発揮できる。しかも、グリップ力を向上
させても、乗り心地、操縦安定性に影響を及ぼすことは
ない。また、本発明の空気入りタイヤはトレッドパター
ンを変えることによってもグリップ力が変化し、オール
シーズン用のタイヤは、種々の路面に対してさらに一層
のグリップ力の向上を図ることができる。
(比較例)について測定したLog(tanδ)、Lo
gE* 、Log(LossC)の温度変化を示すグラフ
である。
ドパターンを示す図である。
ヤのトレッドパターンを示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 NRの含有量を20重量部以上含有する
SBRとNRのゴム成分100重量部のゴム組成物であ
って、トレッドゴムを構成するゴムのtanδの温度分
散曲線が2つのピークP1 、P2 を有し、高温側のピー
クP1 は−20℃以上の温度領域に表れ、低温側のピー
クP2 は−45℃未満の温度領域に表れ、 且つ高温側のピークP1 のピーク値(tanδ1 ) 、低
温側のピークP2 のピーク値(tanδ2 ) 、高温側の
ピークP1 と低温側のピークP2 との間に存在する極小
値( tanδmin ) とが下記式を満たすことを特徴とす
る空気入りタイヤ。 tanδ2 −tanδmin ≧0.03×tanδ1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5310781A JP2898868B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP5310781A JP2898868B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 空気入りタイヤ |
Publications (2)
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---|---|
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JP2898868B2 true JP2898868B2 (ja) | 1999-06-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5310781A Expired - Fee Related JP2898868B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 空気入りタイヤ |
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-
1993
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