JP3096091B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Description
詳しくは、夏期における操縦安定性能および耐久性能を
損なうことなく、氷雪路面上における駆動性、制動性お
よび操縦性を著しく改良した、いわゆるオールシーズン
用空気入りタイヤに関するものである。
と無く、夏期と同様に使用できるいわゆるオールシーズ
ンタイヤの需要が高まってきている。このようなタイヤ
は冬期においても夏期と同様のドライグリップ性、ウェ
ットグリップ性、操縦安定性、耐久性、低燃費性を有
し、さらに氷上や雪上においても十分な駆動性や制動性
を有することが要求される。
ッドゴムには、サマー用トレッドゴムの低温での硬度を
低くすることが要求され、従ってガラス転移点の低いポ
リマーを使用するか、もしくは低温での弾性率を適切に
保てる軟化剤や可塑剤を用いる方法が知られている。
のヒステリシス特性のために、氷雪温度領域ではそこそ
この性能が発揮されても、湿潤路面や乾燥路面での制動
性や操縦性が十分でないという問題点があり、また後者
の方法も、特開昭55−135149号、特開昭58−
199203号、特開昭60−137945号公報など
に開示されているが、いずれの方法においても、氷雪上
性能の改良の程度の割りには、一般路を走行した際の耐
摩耗性や耐久性に及ぼす悪影響が大きいなどの問題点が
指摘されている。
用いた場合においても、確かに−5℃以下の比較的低温
領域における、いわゆるドライ オン アイスでの氷雪
上性能では良好な性能を示すものの、0℃付近の湿潤状
態、いわゆるウェット オン アイスでの氷雪上性能に
おいては、十分な摩擦係数を得られず、駆動性、制動性
および操縦性が十分改良されているとは言い難い。
縦安定性、耐久性、低燃費性を十分に確保した上で、ド
ライ オン アイスのみならずウェット オン アイス
においても十分な駆動性、制動性を有する、真の意味で
のオールシーズンタイヤを提供することにある。
ールシーズン用またはスタッドレス用タイヤのトレッド
ゴムの氷雪上性能、特に湿潤状態にある氷雪路面に対す
る性能について鋭意検討した結果、トレッド部のゴム組
成物にある特定の構造を有するシンジオタクティック−
1,2−ポリブタジエン樹脂の粒子を配合したゴム組成
物を用いることにより、該氷雪上性能を著しく改良で
き、かつ夏場または通常路面の走行時に求められる操縦
安定性、耐久性等の性能を損うことのないことを見い出
し、本発明を完成するに至った。また、上記粒子以外の
マトリックス部を構成するゴムが発泡ゴム組成物である
場合には、更に一層の氷雪上性能の向上が得られること
を確かめた。
子最長径と最短径の比Mの平均値が6以下であり、かつ
平均粒径が10〜500μm の範囲内の粒状であり、さ
らに結晶の融点が110℃以上であるシンジオタクティ
ック−1,2−ポリブタジエン樹脂をゴム分100重量
部に対し、5〜60重量部配合したゴム組成物をトレッ
ドに配設したことを特徴とするものである。
1,2−ポリブダジエン樹脂の粒径は10〜500μm
の範囲内であることを要するが、この理由は、粒径が1
0μm よりも小さいと、本発明で目的とする氷雪上性能
が十分ではなく、一方500μm より大きいと、氷雪上
性能においてある程度の効果は認められるものの、耐摩
耗性等のタイヤに求められる他の性能を低下させるの
で、好ましくはないためである。尚、ここでいう「粒
状」とは、トレッドのタイヤ赤道面断面およびタイヤ赤
道面に垂直なタイヤ半径方向断面いずれにおいても、シ
ンジオタクティック−1,2−ポリブタジエン樹脂粒子
の最長径と最短径の比Mの平均値が6以下、好ましくは
4以下であることをいう。すなわち、氷上や雪上の駆動
性や制動性を改良するためには、シンジオタクティック
−1,2−ポリブダジエン樹脂がミクロ有機短繊維では
なく、粒状状態でトレッドゴム組成物内に分散している
ことを要する。
2−ポリブダジエン樹脂は、一般に結晶性を有している
が、その結晶部の融点が110℃以上であることを要す
る。この理由は、融点が110℃未満の場合、配合時に
樹脂を投入して混練する際、樹脂が軟化し変形したり、
その一部または全部が融解してしまうことにより、所望
の粒径を保持できなくなり、目的とする氷雪上性能の改
良が見られなくなるからである。
組成物には、上記シンジオタクティック−1,2−ポリ
ブダジエン樹脂をゴム分100重量部に対し5〜60重
量部配合することを要するが、この理由は、この配合量
が5重量部よりも少ないと、目的とする氷雪上性能の向
上が殆ど認められず、一方60重量部を超えて配合する
と耐摩耗性等の他のタイヤ性能が著しく損なわれるばか
りでなく、タイヤ製造時の加工性も著しく悪化し、実用
に供し得なくなるからである。
ック−1,2−ポリブダジエン樹脂を配合すべきゴム組
成物を形成するゴムの種類、配合する充填剤の種類およ
び他の薬品については通常用いられているものを使用す
ることができ、特に限定されるべきものではない。例え
ば、ゴム成分として、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、
ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴ
ム、スチレン−イソプレン−ブタジエン三元共重合体ゴ
ム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、イソプレン−
ブタジエン共重合体ゴム等を挙げることができる。ま
た、トレッドに配設する組成物には、例えば、充填剤、
老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤を含めることができ、
これらの種類、量についても通常トレッドゴムに用いら
れる範囲内であって、特に限定されるものではない。
5%の発泡倍率の独立気泡を有することが好ましい。0
℃付近の氷表面に溶融した水分が多い状態において気孔
によるミクロな吸排水効果を大きくし、優れた氷雪上性
能を発揮させるためにはかかる独立気泡が有用であるか
らである。発泡は発泡剤によるもの、ガスの高圧ミキシ
ングによるもののいずれの方法を用いてもよい。尚、発
泡倍率が3%未満では発泡の効果が十分でなく、一方3
5%を超えるとトレッド剛性が不十分のため、耐摩耗性
の低下や溝底クラックの発生が大となり、好ましくな
い。
・・・ (1) で表され、ρ1 は発泡ゴムの密度(g/cm3)、ρ0 は発
泡ゴムの固相部の密度(g/cm3)、ρ9 は発泡ゴムの気
泡内のガス部の密度(g/cm3)である。発泡ゴムは固相
部と、固相部によって形成される空洞(独立気泡)、す
なわち気泡内のガス部とから構成されている。ガス部の
密度ρ9 は極めて小さく、ほぼ零に近く、かつ固相部の
密度ρ1 に対して極めて小さいので、式(1)は、次式 Vs ={(ρ0-ρ1)−1}×100(%) ・
・・ (2) とほぼ同等となる。
上述のシンジオタクティック−1,2−ポリブダジエン
樹脂を配合した通常のゴムまたは発泡ゴムの組成物を、
キャップ−ベース構造を有するトレッド部のキャップ部
のみに配設してもよい。
より具体的に説明する。始めに、本実施例において行っ
た各物性値測定法について述べる。1)樹脂の結晶の融
点セイコー電子(株)製の示差熱分析計DSC200を
用い、昇温速度10℃/分で30℃から250℃までの
温度範囲で昇温し、得られた吸熱ピークから融点温度を
測定した。
数、特に0℃付近の湿潤状態における氷上摩擦係数は、
表面温度が−0.5 ℃の氷上に通常加硫法により得られた
スラブシートより得た試料表面(試料寸法、長さ10m
m、幅10mm、厚さ5mm)と氷を接触させ、協和海面科
学(株)製の動・静摩擦係数計を用いて測定した。測定
条件として、乗用車用ラジアルタイヤについては荷重2
kg/cm2およびトラック・バス用ラジアルタイヤについて
は荷重5kg/cm2とし、滑り速度10mm/sec、雰囲気温度
−2℃、表面状態は鏡面に近似して行った。
走行として50km通常走行を行った後、テストに供し
た。耐摩耗性能試験および耐ウェットスキッド性能試験
も同様である。各試験タイヤ4本を排気量1500ccの
乗用車に装着し、外気温−5℃の氷上で制動距離を測定
した。比較例1のコントロールタイヤを100として指
数表示した。数値は大きい程、制動が良好であることを
示す。 3−2)摩耗試験 各試験タイヤ2本を排気量1500ccの乗用車のドライ
ブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面上を
所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、比
較例1のコントロールタイヤを100として指数表示し
た。数値は大きい程、耐摩耗性能が良好であることを示
す。 3−3)耐ウェットスキッド性能 湿潤路面の耐スキッド性(耐ウェットスキッド性)は、
水深3mmの湿潤コンクリート路面において80km/hの速
度から急制動し、車輪がロックされてから停止するまで
の距離を測定し、下式によって試験タイヤの耐ウェット
スキッド性を評価した。値が大きい程、耐ウェットスキ
ッド性が良好であることを示す。
(1000R20)を作成し、ならし走行として8ト
ン、2Dタイプのトラックに100%積載条件の下、ド
ライブ軸に試験タイヤを装着し、150km走行した。 4−1)氷上制動性能 8トン、2Dタイプトラックに100%積載条件の下、
全輪に試験タイヤを装着し、時速20km走行からフルロ
ックブレーキをかけた際の制動距離を測定した。氷温は
−5℃である。結果は、比較例7のコントロールタイヤ
対比の指数で表示した。数字は大きい程、氷上制動性能
が良好であることを示す。 4−2)摩耗試験 8トン、2Dタイプトラックに100%積載条件の下、
全輪に試験タイヤを装着し、通常実地走行を行ない、5
万km走行時の溝深さを比較例7のコントロールタイヤを
100として指数表示した。数値は大きい程、耐摩耗性
が良好であることを示す。下記の表1に、実施例および
比較例で使用した種々のシンジオタクティック−1,2
−ポリブダジエン樹脂の平均粒径および結晶融点を示
す。尚、粒径の測定はALPINE社製エアージェット
シープ粒度測定機200LS型を用いて測定し、累積5
0%の粒径をもって平均粒径とした。
シンジオタクティック−1,2−ポリブダジエン樹脂粒
子と組み合わせたゴムマトリックスの配合処方(重量
部)、並びに得られた粒子混入ゴムの加硫物性および当
該ゴムをタイヤトレッドに適用したときのタイヤ性能を
夫々示す。具体的には、表2では乗用車用ラジアルタイ
ヤ(PSR)につき検討し、表3ではトラック・バス用
ラジアルタイヤ(TBR)につき検討した。
価試験結果を示す表2からは、次のことが確かめられ
た。平均粒径および結晶融点において本発明の条件を満
たすシンジオタクティック−1,2−ポリブダジエン樹
脂種B,C,DおよびEをトレッドゴムに20重量部配
合した実施例1〜4においては、かかる条件を満たして
いない樹脂種A,F,GおよびHを配合した比較例2〜
5に比し、比較例1のコントロールタイヤ対比氷上制動
性が大幅に向上しかつ耐ウェットスキッド性および耐摩
耗性も殆ど損なわれることはなかった。また、本発明の
条件を満たすシンジオタクティック−1,2−ポリブダ
ジエン樹脂種Dをトレッドゴムに配合するとともに、こ
のマトリックスゴムを発泡ゴムとした実施例5および6
では、他のタイヤ性能を殆ど損なうことなく氷上制動性
能をより一層向上させることができた。なお、樹脂を配
合せず発泡ゴムだけを用いた比較例6においては、氷上
制動性能は向上するものの耐摩耗性の面で問題があっ
た。
ついての性能評価試験結果を示す表3からは、次のこと
が確かめられた。本発明の条件を満たすシンジオタクテ
ィック−1,2−ポリブダジエン樹脂種Dを本発明で規
定する配合量内でトレッドゴムに配合した実施例7〜1
0においては、かかる樹脂種Dの配合量が本発明の範囲
から逸脱している比較例8〜10に比し、比較例7のコ
ントロールタイヤ対比氷上制動性が大幅に向上し、かつ
耐摩耗性も殆ど損なわれることはなかった。また、本発
明の条件を満たすシンジオタクティック−1,2−ポリ
ブダジエン樹脂種Dを本発明で規定する配合量内でトレ
ッドゴムに配合するとともに、このマトリックスゴムを
発泡ゴムとした実施例11では、他のタイヤ性能を殆ど
損なうことなく氷上制動性能をより一層向上させること
ができた。なお、かかる樹脂を本発明で規定する配合量
を逸脱して配合しかつ発泡ゴムを用いた比較例11およ
び12においては、氷上制動性能は向上するものの耐摩
耗性の面で問題があった。
入りタイヤにおいては、トレッド部のゴム組成物に、あ
る特定の構造を有するシンジオタクティック−1,2−
ポリブダジエン樹脂の粒子を所定量配合したゴム組成物
を用いたことにより、ドライオン アイスのみならず、
ウェット オン アイスにおいても十分な駆動性および
制動性を示して氷雪上性能が著しく向上し、しかも夏場
または通常路面の走行時に求められる操縦安定性、耐久
性、低燃費性の性能が殆ど損なわれることがないという
効果が得られる。従って、本発明の空気入りタイヤは真
の意味でオールシーズンタイヤといえる。
Claims (3)
- 【請求項1】 粒子最長径と最短径の比Mの平均値が6
以下であり、かつ平均粒径が10〜500μm の範囲内
の粒状であり、さらに結晶の融点が110℃以上である
シンジオタクティック−1,2−ポリブタジエン樹脂を
ゴム分100重量部に対し、5〜60重量部配合したゴ
ム組成物をトレッドに配設したことを特徴とする空気入
りタイヤ。 - 【請求項2】 上記粒子以外のマトリックス部を構成す
るゴムが発泡ゴム組成物からなる請求項1記載の空気入
りタイヤ。 - 【請求項3】 トレッド部がキャップ−ベース構造から
なり、キャップ部に用いるゴム組成物が請求項1または
2記載のゴム組成物からなることを特徴とする空気入り
タイヤ。
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1991
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