JP3285329B2

JP3285329B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3285329B2
Application number: JP36529798A
Authority: JP
Inventors: 知淺田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JP2000185519A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なトレッドゴ
ムを有する空気入りタイヤであって、例えばシリカ配合
のゴム材料を用いた場合であっても、タイヤの電気抵抗
の過度の上昇を防止でき、車両に発生する静電気を路面
へと効果的に放電するのに適した空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】空気入
りタイヤのトレッド部に配されるトレッドゴムは、その
配合を違えることによって、転がり抵抗、ドライグリッ
プ性能、ウエットグリップ性能、乗り心地、操縦安定性
など、種々の走行性能が特徴付けられることが知られて
いる。しかしながら、近年では、車両の性能向上に伴
い、タイヤにあってもさらなる性能向上が要求され、通
常では相反する２つの性能を同時に満足させることが種
々望まれる。

【０００３】このような場合、通常、図５に示す如く、
トレッドゴムａをタイヤ半径方向内側のベースゴムｂ
と、そのタイヤ半径方向外側のキャップゴムｃとに区分
し、それらの各ゴムに、個々の要求に合致したゴム材料
を用いることが一般的に用いられている。

【０００４】ところで、近年では、トレッドゴムの充填
材として、カーボンに代えて又はカーボンを減らしつつ
シリカの採用が進んでいる。

【０００５】シリカは、結合材を介してゴムと強固にか
つ化学的に結合する。そのため、シリカにより補強され
たトレッドゴムは、耐摩耗性が高く、しかもゴムとシリ
カがいわゆる「点」で結合しているため、ゴムが動きや
すくかつ粘着力に富むこととなり優れたウエットグリッ
プ性能を発揮することが知られている。

【０００６】しかしながら、シリカは電気絶縁性が高
く、タイヤの電気抵抗を増す傾向があるため、車両に静
電気が溜まりやすいという欠点をもたらす。このような
静電気の蓄積は、例えばガソリンスタンドで燃料タンク
の蓋を開けようとした際に、火花を発生させる危険があ
り、また車両の走行中にラジオノイズ等の電波障害を引
き起こすなど電気的誤動作の原因ともなる。

【０００７】本発明の目的は、シリカによって補強され
たゴム材料を有するトレッドゴムを具えた空気入りタイ
ヤにいて、シリカによる優れたウエット性能を維持しつ
つタイヤ電気抵抗を低減しうる空気入りタイヤの提供を
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部から
サイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカ
ーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレ
ッド部の内方に配されたベルト構造体とを具えた空気入
りタイヤであって、前記ベルト構造体のタイヤ半径方向
外側に配されたトレッドゴムは、第１のゴム材からなる
第１のゴム部と、この第１のゴム材とは配合が異なる第
２のゴム材からなる第２のゴム部とを有する少なくとも
２種類のゴム部からなり、かつ前記第１のゴム部及び第
２のゴム部は、ともにシート状をなすとともに、前記ト
レッドゴムは、タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面におい
て、第１のゴム部、第２のゴム部が中心回りで年輪状又
は渦巻き状に重なる１以上の巻装体により形成されたこ
とを特徴としている。

【０００９】さらに本発明に係る空気入りタイヤは、前
記第１のゴム材が、シリカによって補強されたゴム材か
らなり、かつ前記第２のゴム材として良導電性ゴム材を
用いるとともに、第２のゴム材を前記巻装体の最外層に
配することを特徴とする。

【００１０】このように、前記第１のゴム材をシリカに
よって補強されたゴム材とし、かつ前記第２のゴム材
を、ゴム基材１００重量部に対してカーボンを５〜３０
重量部含んだ良導電性ゴム材としているので、シリカの
利点を生かしつつタイヤの導電性との相反する２つの性
能をバランス良く向上しうる。確保することが可能とな
り、ラジオノイズ等の不具合を防止しうる。このとき、
前記トレッドゴムは、重量比で前記第１のゴム材を８５
〜９５％含み、かつ前記第２のゴム材を５〜１５％含む
ことが、シリカによる耐体摩耗性、ウエットグリップ性
能の向上を損なうことなくタイヤの良好な導電性が得ら
れる点で特に望ましいものとなる。

【００１１】なお前記シリカによって補強された第１の
ゴム材がトレッドゴムに占める重量比が８５％未満であ
ると、シリカによる利点が相対的に低下していく傾向が
あり、逆に９５％を超えると、カーボンを配合した第２
のゴム材による導電性が相対的に低下する傾向がある。

【００１２】とりわけ、前記巻装体が、前記シリカによ
って補強された第２のゴム材を該巻装体の最外層に配す
ることにより、路面と前記ベルト構造体との間に導電通
路を形成することが特に好ましいものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のより具体的な実施
の一形態を図面に基づき説明する。図１には、本実施形
態に係る空気入りタイヤ１をリムＪにリム組みしかつ内
圧を充填した無負荷の状態のタイヤ子午線断面を示して
いる。図のように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、
トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４
のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、この
カーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内
部に配された本例では良導電性をなすベルト構造体Ｂと
を具える乗用車用のものが例示されている。

【００１４】前記カーカス６は、本例では１枚のカーカ
スプライ６Ａから形成され、前記ビードコア５、５間を
跨ってのびる本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連
なりかつ前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側か
ら外側に向けて折り返された折返し部６ｂ、６ｂとを具
える。またこれらの本体部６ａ、折返し部６ｂの間に
は、硬質のビードエーペックスゴム８が配され、ビード
部４を補強している。

【００１５】前記カーカスプライ６Ａは、例えばコード
をタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列した
ラジアル構造をなし、カーカスコードには本例ではポリ
エステルコードが採用されるが、その他ナイロン、レー
ヨン、ビニロン、芳香族ポリアミドなどの各種の有機繊
維コードや、スチールコードなどが採用できる。

【００１６】前記ベルト構造体Ｂは、本例ではスチール
コードを含むベルト層７から形成される。該ベルト層７
は、ほぼ平行に配列したスチールコード配列体の両側を
トッピングゴムで被覆した２枚のベルトプライ７Ａ、７
Ｂで構成されている。前記スチールコードは、タイヤ赤
道Ｃに対して１５〜４０度の角度で配列される。また２
枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂは、前記スチールコードが
交差するように重ね合わせて配置される。

【００１７】なおベルト層７は、ベルトコードがスチー
ルコードからなり、また前記トッピングゴムがカーボン
を含むことにより体積固有電気抵抗値を例えば１×１０
⁸（Ω・cm）未満とした導電性のゴム材からなる。これ
により、ベルト層７は、良好な導電性が付与される。な
おベルトコードとして、スチールコードの他、カーボン
ファイバーコード等の他の導電性コードも要求により使
用できる。なおベルト構造体Ｂは、ベルト層７の外側に
バンド層などを配しても良い。

【００１８】前記ベルト層７のタイヤ半径方向外側には
トレッドゴム９が配される。本実施形態のトレッドゴム
は、第１のゴム材からなる第１のゴム部９ａと、この第
１のゴム材とは配合が異なる第２のゴム材からなる第２
のゴム部９ｂとからなる２種類のゴム部から構成された
ものを例示している。

【００１９】前記第１のゴム部９ａをなす第１のゴム材
は、例えばシリカによって補強されたゴム材からなる。
このため、第１のゴム部９ａは、シリカの配合によっ
て、ウエットグリップ性能を高め、かつドライ路面での
転がり抵抗の低減を図るのに役立つ反面、例えば体積固
有抵抗が１×１０⁸（Ωcm）以上のいわゆる絶縁性を示
しやすい。なお本明細書において、ゴム部材についての
体積固有抵抗値は、１５cm四方かつ厚さ２mmのゴムの試
料を印加電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％の条件
でＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測定器
を用いて測定した値で表示する。

【００２０】他方、前記第２のゴム材は、本例ではゴム
基材１００重量部に対してカーボンを５〜３０重量部含
んだ良導電性ゴム材、より具体的には体積固有抵抗値が
１×１０⁸（Ω・cm）未満の良導電性をなすものを例示
している。なお第２のゴム材において、前記カーボンの
配合量が５重量部未満であると、良好な導電性が得られ
難くなる。

【００２１】そしてこれらの第１のゴム部９ａ及び第２
のゴム部９ｂは、ともにシート状をなすとともに、前記
トレッドゴム９は、タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面に
おいて、第１のゴム部９ａ、第２のゴム部９ｂが中心回
りで年輪状に重なる１以上の巻装体１０により形成され
ており、しかも前記巻装体１０は、前記良導電性の第２
のゴム材９ｂを該巻装体１０の最外層に配したものを例
示している。

【００２２】これにより、空気入りタイヤ１は、シリカ
によって補強された第１のゴム部９ａによる低転がり抵
抗性などを維持しつつ、路面と前記ベルト構造体Ｂとの
間に、前記第２のゴム部９ｂがなす導電通路を形成し、
車両に蓄積された静電気を効果的に路面へと放電するこ
とが可能になる。

【００２３】図２には、成形前のトレッドゴム９をなす
巻装体１０を例示している。巻装体１０の年輪数（重ね
数）は、少なくとも２つであるが、好ましくは２以上、
より好ましくは３以上、さらに好ましくは４以上、本例
では６つのものを例示している。これらの巻装体は、シ
ート状をなす第１、第２のゴム部９ａ、９ｂを中心Ｚの
回りに年輪状に巻き重ねるほか、短軸式押出機のホッパ
に配合の異なる２種のゴムを投入して、押出過程でこれ
らのゴムを年輪状とすることもでき、さらに多軸式の押
出機から押し出しされる異配合のゴムを一つの口金で年
輪状に一体押し出しし、図のような未加硫の巻装体１０
を用いることができる。なお本例では、このような巻装
体１０は、下面に小厚さのアンダートレッドゴム１１
が、両端にはウイングゴム１２が夫々添設されたものを
例示している。

【００２４】また、本実施形態の巻装体１０は、例えば
前記第１のゴム部９ａ、第２のゴム部９ｂはシート
「状」であるから均一の厚さである必要はない。また各
第１、第２のゴム部９ａ、９ｂは、交互に配されていて
も良いし、また例えばトレッドゴム９に占める第１のゴ
ム部９ａの割合を大きくしたいような場合には、第２の
ゴム部９ｂの年輪数を、第１のゴム部９ａのそれよりも
小とすることができる。また各ゴム部９ａ、９ｂの厚さ
は、同じとしても良いし、また異ならせても良い。

【００２５】なお前記第１のゴム材は、例えばゴム基材
１００重量部に対して、シリカを３０〜１００重量部、
好ましくは４０〜７０重量部、さらに好ましくは４０〜
６０重量部配合したゴム材からなるのが好ましい。これ
によって、タイヤの転がり抵抗の低減とウエット性能と
をより高いレベルで両立しうる。また上述のシリカによ
る性能向上と導電性とをバランス良く高めるためには、
のためには、前記トレッドゴム９は、重量比で前記第１
のゴム材を８５〜９５％含み、かつ前記第２のゴム材を
５〜１５％含むことが特に望ましい。

【００２６】前記第１のゴム材、第２のゴム材に用いる
ゴム基材としては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエ
ンの重合体であるブタジエンゴム（ＢＲ）、いわゆる乳
化重合のスチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液
重合のスチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）、イソプ
レンの重合体である合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、
ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるニト
リルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンの重合体であるクロ
ロプレンゴム（ＣＲ）などを挙げることができ、これら
の１種又は２種以上をブレンドしたゴムも用いることが
好ましい。

【００２７】また第１のゴム材に配合されるシリカとし
ては、特に限定はされないが、窒素吸着比表面積（ＢＥ
Ｔ）が１５０〜２５０ｍ²／ｇの範囲、かつフタル酸ジ
ブチル（ＤＢＰ）吸油量が１８０ｍｌ／１００ｇ以上の
コロイダル特性を示すものが、ゴムへの補強効果及びゴ
ム加工性等の点で好ましい。なおシランカップリング剤
としては、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラ
スルフィド、α−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ンが好適である。

【００２８】なお、第１のゴム材にも他の物性、すなわ
ちゴム弾性や、ゴム硬度、発熱性等を得るために、カー
ボンを補助的に配合しても良い。このとき第１のゴム材
に添加するカーボンの配合量は、前記ゴム基材１００重
量部に対して１５重量部以下、さらに好ましくは１０重
量以下、さらに好ましくは０〜５重量部とするのが望ま
しい。前記カーボンの配合量が１５重量部を超えると、
シリカによる低転がり抵抗性等の優れた効果が減少する
虞がある。

【００２９】また、本例の空気入りタイヤは、前記ウイ
ングゴム１２に連なるサイドウォールゴム１３や、この
サイドウォールゴム１３に連なるビードゴム１４などが
前記カーカス６の外側に貼り付けされる。これらの各ゴ
ムには、シリカは配合されておらず、その体積固有抵抗
がいずれも１×１０⁸（Ωcm）未満の良導電特性を持
つ。

【００３０】このような空気入りタイヤ１は、車両で発
生した静電気を、金属製のリムＪからタイヤのビードゴ
ム１４、サイドウォールゴム１３、ベルト層７（ベルト
構造体Ｂ）又はウイングゴム１２を経由してトレッドゴ
ム９の最外層に配された第２のゴム９ｂにより路面へと
放電する導電通路を形成し、ラジオノイズ等の不具合を
防止できる。

【００３１】なお上記実施形態では、トレッドゴムは１
つの巻装体１０から形成したものを例示したが、例えば
タイヤ軸方向に分割された２以上の巻装体から形成して
も良い。また、図３に示す如く、シート状をなす第１、
第２のゴム部９ａ、９ｂを重ねた重ね体１０を中心Ｚ回
りに渦巻き状に巻き重ねた巻装体１０とすることもでき
るなど、本発明は種々の態様に変更しうる。また前記第
１のゴム材、第２のゴム材には、例示の配合に限定され
ることなく、要求する性能に応じて種々のゴム配合を用
いうるのは言うまでもなく、トレッドゴムに３種類以上
の配合が異なるゴム材を適用することもできる。

【００３２】

【実施例】図１に示す基本構造を有する空気入りタイヤ
（サイズ：１６５／６５Ｒ１４）を試作し、負荷荷重を
変化させてタイヤの電気抵抗を測定した。なおタイヤの
電気抵抗の測定は、図４に示すように、台板３０に対し
て絶縁状態で取付く鋼板３１上に、タイヤ１を荷重負荷
状態で垂直に接地させ、リムＪ（６×１４”）と鋼板３
１との間の電気抵抗を、印可電圧１０００Ｖ、気温２５
℃、湿度５０％、内圧２．０kgf ／cm²、縦荷重１５０
〜５５０kgf の条件で測定した。テストの結果を表１に
示すが、表１より、実施例のタイヤは、いずれも良好な
導電性が得られていることが確認できた。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、トレッド部をシリカの利点を生かしつつタイヤ
の電気抵抗を低減でき、静電気の蓄積によるスパークや
電波障害等を防止した安全走行を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気入りタイヤの断面
図である。

【図２】成形前の巻装体の一例を示す断面図である。

【図３】成形前の巻装体の他の例を示す断面図である。

【図４】タイヤの電気抵抗の測定方法を説明する概念図
である。

【図５】従来のトレッドゴムの一例を示す部分断面図で
ある。

【符号の説明】

２トレッド部３サイドウオール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層９トレッドゴム９ａ第１のゴム部９ｂ第２のゴム部１０巻装体Ｂベルト構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 11/00 - 11/24 B60C 1/00 B60C 19/00 - 19/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの
タイヤ半径方向外側かつトレッド部の内方に配されたベ
ルト構造体とを具えた空気入りタイヤであって、前記ベルト構造体のタイヤ半径方向外側に配されたトレ
ッドゴムは、第１のゴム材からなる第１のゴム部と、この第１のゴム材とは配合が異なる第２のゴム材からな
る第２のゴム部とを有する少なくとも２種類のゴム部か
らなり、かつ前記第１のゴム部及び第２のゴム部は、と
もにシート状をなすとともに、前記トレッドゴムは、タイヤ軸を含むタイヤ子午線断面
において、第１のゴム部、第２のゴム部が中心回りで年
輪状又は渦巻き状に重なる１以上の巻装体により形成さ
れ、しかも前記第１のゴム材は、シリカによって補強された
ゴム材からなり、かつ前記第２のゴム材として良導電性
ゴム材を用いるとともに、第２のゴム材を前記巻装体の最外層に配することを特徴
とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記トレッドゴムは、重量比で前記第１の
ゴム材を８５〜９５％含み、かつ前記第２のゴム材を５
〜１５％含むことを特徴とする請求項１記載の空気入り
タイヤ。
【請求項３】前記巻装体は、前記第２のゴム材を該巻装
体の最外層に配することにより路面と前記ベルト構造体
との間に導電通路を形成することを特徴とする請求項１
又は２記載の空気入りタイヤ。