JP3315044B2

JP3315044B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3315044B2
Application number: JP33916496A
Authority: JP
Inventors: 紀一郎各務; 融飯塚; 伸太郎宮原; 芳弘香川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2016-12-19
Also published as: JPH10175258A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユニフォミティを
向上しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤのトレッドゴムには各種
の無機充填剤が配合される。この無機充填剤としては、
例えばカーボンブラックが一般的であるが、例えばウエ
ット路面専用に開発されるレース用レインタイヤなどに
おいては、オイルの量を増すほか、カーボンブラックの
一部ないし全部をシリカに置き換えることが多い。特
に、接地面積が小さい自動二輪車用タイヤにおいては、
レース用レインタイヤなどではシリカ、オイルの配合は
より多くなる。

【０００３】一般に、シリカをゴム中に配合すると、低
温側でのモジュラス（高周波でのモジュラス）が低く維
持されるため、ウエット路面での粘着性が向上し優れた
ウエット性能を発揮することができる反面、カーボンブ
ラックを使用した場合に比べると、未加硫ゴムの状態に
おいて粘度が低下する特徴がある。

【０００４】特開昭６０−９９７０３号公報は、このよ
うなムーニー粘度（ＭＬ）の低下を利用して、これをト
レッド部の表面をなすキャップトレッドゴムに採用する
ことにより、加硫金型内でのゴムの流動性を高め加工性
を向上させるとともに、ウエットスキッド性能を高める
ことが記載されている。そして、この公報で実施されて
いるキャップトレッドゴム組成物のムーニー粘度は最も
小さいもので４６ＭＬ ₁₊₄（１００℃）とすることが記
載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
に、ムーニー粘度の適度の低下は加工性を良好とするも
のの、レース用のレインタイヤなどにおいては、ウエッ
ト性能を極限まで高めるためにシリカを多量に配合する
結果、加硫前のトレッドゴムのムーニー粘度は、例えば
２５ＭＬ₁₊₄或いはこれ以下の著しく小さな値となっ
て、大幅に加工性を損なうという問題がある。

【０００６】そして、このような粘度の著しく低いトレ
ッドゴムは、押し出し工程の際、或いはタイヤ成形工程
の際に、張力が作用すると容易に引き延ばされやすく、
結果として不均一な伸びがトレッド部に残存し、加硫後
においてもタイヤユニフォミティが悪化するという問題
がある。

【０００７】なお特開平５−１３２５８１号公報は、ト
レッドゴムをキャップ／ベースの２層構造とし、またベ
ースゴムのムーニー粘度を規制することを開示している
が、このものは、キャップゴムよりもベースゴムのムー
ニー粘度を小さくするものであるため、本発明とは前提
とするトレッドゴムが完全に異なるものである。

【０００８】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
なされたもので、未加硫の状態においてムーニー粘度が
低いゴムをトレッド表面側に有するトレッドゴムを用い
つつもタイヤユニフォミティを向上しうる空気入りタイ
ヤの提供を目的としている。また、本発明では、ウエッ
ト性能に優れるとともに、タイヤユニフォミティを向上
することが可能な空気入りタイヤの提供をも目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド部の表面をなしかつムーニー粘度
が２５ＭＬ1+4 （１３０℃）以下のキャップゴムと、こ
のキャップゴムの内側に配されかつムーニー粘度が３５
〜８０ＭＬ1+4 （１３０℃）のベースゴムとを予め一体
に重ね合わせた帯状体の未加硫ゴムを用いて加硫成形し
たトレッドゴムを有するとともに、前記トレッド部は、
加硫後においてベースゴムの厚さｈ１が、トレッドゴム
の全厚さＨの１／３〜２／３倍であることを特徴とする
空気入りタイヤである。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、前記キャッ
プゴムとベースゴムとは、押し出し工程で同時押し出し
により一体に重ね合わされたことを特徴とする。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、前記キャッ
プゴムは、ゴムポリマー１００重量部に対し、シリカの
重量部ａとカーボンブラックの重量部ｂとの和に対する
シリカの重量部ａの割合ａ／（ａ＋ｂ）が０．５０以
上、かつベースゴムは、ゴムポリマー１００重量部に対
し、シリカの重量部ａとカーボンブラックの重量部ｂと
の和に対するシリカの重量部ａの割合ａ／（ａ＋ｂ）が
０．３０以下であることを特徴とする。

【００１２】なお、ムーニー粘度は、ＪＩＳＫ６３０
０「未加硫ゴム物理試験方法」のムーニー粘度試験に準
拠しつつ、ロータの形状をＬ形とし、また１３０℃で１
分予熱し、ロータを４分回転させた後に測定する「ＭＬ
₁₊₄（１３０℃）」で表示している。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。本実施形態では、図１に示すよう
に、トレッド部２の外面は、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸
方向両側のトレッド縁Ｅ、Ｅに向けてアーチ状に湾曲し
てのび、トレッド縁Ｅ、Ｅ間のタイヤ軸方向の距離であ
るトレッド巾が、ほぼタイヤ最大巾となるように構成さ
れたレースに使用されるレイン用の自動二輪車用タイヤ
を例示している。

【００１４】この自動二輪車用タイヤは、トレッド部２
からサイドウォール部３を通りビード部４のビードコア
５を周りを折返すカーカス６と、このカーカス６のタイ
ヤ半径方向外側にベルト層７とを具えている。

【００１５】前記カーカス６は、本実施形態では、ナイ
ロンコードをタイヤ赤道Ｃに対して９０°の角度で傾け
て配列した１枚のラジアル構造プライからなるが、前記
コードには、ポリエステル、レーヨン等の他の有機繊維
コードを適宜採用しうる。

【００１６】また、前記ベルト層７は、本例では、芳香
族ポリアミドコードをタイヤ赤道Ｃに対して４０°以下
の小角度、本例では２０°の角度で傾けて配列した内、
外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが交差す
る向きに重ね合わせて構成されるたものを例示してい
る。また、外のベルトプライ７Ｂは、内のベルトプライ
７Ａよりも巾広に形成するとともに、両端のステップを
５mmとしている。これにより、ベルトプライ端の耐久性
が向上しうる。なお、両端のステップは３〜５mmとする
のが好ましい。

【００１７】なお、前記トレッド部２の外面には、排水
効果を高める複数本のトレッド溝Ｇが形成される。

【００１８】また本発明では、図１に示した加硫後のト
レッド部２のトレッドゴム８は、図２に示すように、帯
状体の未加硫ゴム１１を用いてタイヤの生基体などに貼
り付けされまた加硫金型にて加硫成形される。そして、
この帯状体の未加硫ゴム１１は、トレッド部２の表面を
なしかつムーニー粘度が２５ＭＬ₁₊₄（１３０℃）以下
のキャップゴム９と、このキャップゴム９の内側に配さ
れかつムーニー粘度が３５〜８０ＭＬ₁₊₄（１３０℃）
のベースゴム１０とを予め一体に重ね合わせて形成され
ている。

【００１９】一般に、空気入りタイヤにおいてウエット
性能に影響を及ぼす部分は、トレッドゴム８のうち、と
りわけ路面と接触する部分であり、路面と接触しない内
側のゴムはあまりウエット性能に影響を及ぼしてはいな
い。そこで、本発明では、キャップゴム９については、
ウエットグリップを高めるべくシリカなどを主体とする
充填剤を配合してムーニー粘度の低下を許容しつつも、
このキャップゴム９と一体化したベースゴム１０につい
ては、ムーニー粘度の高い配合を用いることにより、前
記キャップゴム９のウエットグリップ性能を損なうこと
なく、帯状体の未加硫ゴム１１の不均一な伸長を抑制し
ているのである。

【００２０】これによって、帯状体の未加硫ゴム１１
は、押し出し工程の際、或いはタイヤ成形工程の際に張
力が作用した場合であっても、ムーニー粘度の高いベー
スゴムによって不均一な伸びが生じるのを防止でき、ひ
いては加硫成形した完成タイヤのユニフォミティも格段
に向上させることができる。

【００２１】ここで、前記ベースゴム１０のムーニー粘
度は、前記キャップゴム９の不均一な伸びを抑制してタ
イヤユニフォミティを向上しうる値とする必要がある。
本発明者らは、これを最適に設定するために、押出機か
ら押し出しされた未加硫ゴム（１層構造）のムーニ粘度
と、この未加硫ゴムを用いて加硫成形した空気入りタイ
ヤ（１９０／５５Ｒ１７）のユニフォミティとの相関に
ついて調べたところ、図４に示すような結果を得た。な
おユニフォミティは、タイヤの回転軸回りのタイヤ周方
向重量の不均一である静的なアンバランス量の平均値
（サンプル数はそれぞれ２０本）を示している。

【００２２】図４に示す如く、ムーニー粘度が小さくな
るとアンバランス量が増すことが顕著になっている。本
発明では、アンバランス量を良好に保つためにベースゴ
ム９のムーニー粘度は、少なくとも３５ＭＬ₁₊₄（１３
０℃）以上、好ましくは４０ＭＬ₁₊₄（１３０℃）以上
とするのが望ましい。

【００２３】ところが、ムーニー粘度が大きすぎると、
トレッドゴムの押し出し工程、又はタイヤ成形工程など
で加工性が劣るばかりか、加硫後のタイヤにおいて、ト
レッドゴム８が硬くなりすぎて変形しにくく、乗り心
地、操縦安定性などを低下させる傾向がある。

【００２４】また、ムーニー粘度が大きすぎると、特に
本実施形態の如くレース用のレイン用自動二輪車用空気
入りタイヤの場合には、トレッド部が硬くなりすぎ接地
面積が減少するなど高グリップの要求に応えられなくな
り、また、路面凹凸に対する追従性が悪化し、安定した
接地状態が得られないため急激な横すべり等が発生す
る。

【００２５】かかる観点より、ベースゴム１０のムーニ
ー粘度は、３５〜８０ＭＬ₁₊₄（１３０℃）、より好ま
しくは４０〜８０ＭＬ₁₊₄（１３０℃）、さらに好まし
くは４０〜６０ＭＬ₁₊₄（１３０℃）とするのが望まし
い。

【００２６】次に、前記キャップゴム９とベースゴム１
０とは、押出機による押し出し工程で同時押し出しによ
り一体に重ね合わされることが望ましい。このように、
同時押し出しにより一体に重ね合わせることにより、押
し出し工程で作用する張力によるトレッドゴムの不均一
な伸長をさらに確実に防止でき、タイヤユニフォミティ
を一層向上しうる。

【００２７】図３（ａ）、（ｂ）には、同時押し出しの
一例として押出装置の部分拡大断面図を示している。図
において、一の押出し機の押出ヘッド１４から押出され
るキャップゴム材料Ａは、流路１５を通過して送り出さ
れる。また、ベースゴム材料Ｂは、他の押出機から流路
Ｂを通過して合流点１７で前記キャップゴム材料Ａと合
流し、各ゴム材料が重なりながら合流流路１９を通過す
る。

【００２８】そして、前記合流通路１９を通過した重な
り合うゴムは、その下流端で、例えば図３（ａ）に示す
ような回転するカレンダローラＤとの間の小間隙から押
し出しされることによって、又は図３（ｂ）に示すよう
に、押し出し方向に移動するコンベヤベルトＢ上に押し
出しされることによって前記キャップゴム９とベースゴ
ム１０とは、押し出し工程で同時押し出しにより一体に
重ね合わされた帯状体の未加硫ゴム１１として連続形成
される。

【００２９】次に、前記トレッドゴム８は、加硫後にお
いてベースゴム９の厚さｈ１が、トレッドゴムの全厚さ
Ｈの１／３〜２／３倍としている。

【００３０】本発明者らは、加硫後におけるトレッドゴ
ム８の全厚さＨに占めるベースゴムの厚さｈ１の割合
（ｈ１／Ｈ）と、空気入りタイヤ（１９０／５５Ｒ１
７）のユニフォミティとの相関について調べたところ、
図５に示すような結果を得た。なおユニフォミティは、
前記同様静的のアンバランス量の平均値（サンプル数は
それぞれ２０本）を示し、キャップゴム９、ベースゴム
１０のムーニー粘度は夫々２５、３５ＭＬ₁₊₄（１３０
℃）とした。

【００３１】図５に示す如く、前記割合（ｈ１／Ｈ）が
小さくなるとアンバランス量が増すことが顕著になって
いる。好ましくは、前記割合（ｈ１／Ｈ）は、１／３以
上とすることが望ましい。このことは、帯状体の未加硫
ゴム１１の全厚さに占めるベースゴム１０の厚さの割合
が小さくなると、キャップゴム９の不均一な伸びを防止
する効果が低下する傾向にあること、さらには押し出し
工程において制御可能な最小寸法であることに基づく。

【００３２】一方、キャップゴム９の厚さｈ２は、タイ
ヤ加硫成形後は走行中の摩耗を考慮すると、トレッドゴ
ムの全厚さＨの１／３以上を占めることが望ましい。か
かる観点より、前記ベースゴム１０の割合（ｈ１／Ｈ）
は、２／３以下、また、レース用に使用する場合には、
摩耗中期から摩耗後期にかけてタイヤを使用することは
殆どないため、前記割合（ｈ１／Ｈ）は、より好ましく
は１／３〜１／２とするのが望ましい。

【００３３】また、自動二輪車用タイヤの場合、直進時
に接地するタイヤ中央部は、比較的摩耗が早く進むが、
ショルダ部は中央部に比べると摩耗が相対的に遅い。し
たがって、例えばタイヤ赤道を中心とするトレッド巾の
３０〜４５％の領域であるタイヤ中央部の前記割合（ｈ
１／Ｈ）を、その両側のタイヤショルダ部の前記割合
（ｈ１／Ｈ）に比べて小さくすること、換言すればタイ
ヤ中央部でのキャップゴムの厚さｈ２ａを、タイヤショ
ルダ部でのキャップゴムの厚さｈ２ｂよりも大とするこ
とも好ましく実施しうる。

【００３４】このような場合には、全トレッド部の各位
置において前記割合（ｈ１／Ｈ）の規定が満たされてい
ることが望ましいが、各位置での割合を平均した値が充
足していれば足りる。

【００３５】なお、キャップゴム９、ベースゴム１０の
配合については、ムーニー粘度が前記範囲を満たすもの
であれば適宜定めうるが、特にウエット性能を高めるた
めに、キャップゴム９については無機充填剤として少な
くともシリカを含むことが好ましいが、カーボンブラッ
クをも配合することもできる。

【００３６】例えば、キャップゴム９は、ゴムポリマー
１００重量部に対し、シリカの重量部ａとカーボンブラ
ックの重量部ｂとの和に対するシリカの重量部ａの割
合、すなわち、ａ／（ａ＋ｂ）が０．５０以上であるこ
とが望ましい。なお、このような配合は、充填剤として
シリカを多量に含むこととなり、未加硫でのムーニー粘
度が小さくなる傾向が特に強いため、本発明を効果的に
実施しうる。

【００３７】また、ベースゴム１０については無機充填
剤として主としてカーボンブラックを含むことが望まし
い。カーボンブラックは、ゴムポリマーとの結合力が強
いため、シリカ配合に比べると、未加硫ゴムの状態でム
ーニー粘度が高く、押し出し工程や、タイヤ成形工程中
に張力が作用した場合でも不均一な伸びが生じにくいか
らである。

【００３８】かかる観点より、ベースゴム１０は、充填
剤としてシリカの配合を小とするのが好ましく、具体的
には、ゴムポリマー１００重量部に対し、シリカの重量
部ａとカーボンブラックの重量部ｂとの和に対するシリ
カの重量部ａの割合、すなわち、ａ／（ａ＋ｂ）が０．
３０以下、より好ましくは２０以下、さらにはシリカを
全く含まないことが望ましい。そして、カーボンブラッ
クの前記重量部ｂが５０以上、より好ましくは７０以
上、さらに８０以上とするのが望ましい。

【００３９】なお、本発明の空気入りタイヤは、自動二
輪車用の場合には車両の前後輪のいずれ又は双方に装着
してもよく、さらには、レイン用のレース用四輪自動車
用空気入りタイヤ、その他の空気入りタイヤなどにも実
施しうる。

【００４０】

【実施例】表１の帯状体の未加硫ゴムを用いて成型した
図１の基本構造を有するタイヤサイズ１９５／５５Ｒ１
７のレース用のレイン用自動二輪車用タイヤを試作し
（従来例１、２、実施例１〜５、比較例１）、タイヤユ
ニフォミティを測定して性能を評価した。なお、従来例
１、２は未加硫ゴムが１層構造であり、またタイヤユニ
フォミティは、前記した静的なアンバランス量の平均値
（サンプル数は２０）を測定した。タイヤの詳細を以下
に示す。

【００４１】カーカス：ナイロンコードの１プライ、タイヤ赤道に対して９０° ベルト層：芳香族ポリアミドの２プライタイヤ赤道に対して２０°（互いに交差）トレッド溝の溝深さ５mm テストの結果を表１及に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】叙上のごとく請求項１記載の発明では、
押し出し工程の際、或いはタイヤ成形工程の際に、帯状
体の未加硫ゴムに張力が作用した場合であっても、ムー
ニー粘度の小さいキャップゴムとムーニー粘度の大きい
ベースゴムとを予め一体化させたことにより、該未加硫
ゴムに不均一な伸びが生じるのを防止でき、ひいては加
硫成形後のタイヤユニフォミティも格段に向上させるこ
とができる。

【００４４】又請求項１に係る発明では、加硫後におけ
るベースゴムの厚さｈ１と、トレッドゴムの全厚さＨの
比を規定することにより、タイヤユニフォミティの向上
をより確実なものとしうる。

【００４５】また、請求項２記載の発明では、押し出し
工程の際に同時押し出しされることにより、押し出し時
の張力などが作用した場合であっても、未加硫ゴムに不
均一な伸びが生じるのを防止でき、ひいては加硫成形後
のタイヤユニフォミティが確実に向上しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタイヤの断面図であ
る。

【図２】帯状体の未加硫ゴムの斜視図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、押出装置の部分拡大断面図
である。

【図４】ムーニー粘度とアンバランス量との関係を示す
グラフである。

【図５】（ｈ１／Ｈ）とアンバランス量との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

２トレッド部８トレッドゴム９キャップゴム１０ベースゴム１１帯状体の未加硫ゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−286207（ＪＰ，Ａ) 特開平８−183883（ＪＰ，Ａ) 特開平10−16512（ＪＰ，Ａ) 特開平８−282206（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29D 30/00 - 30/72 B60C 11/00 - 11/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部の表面をなしかつムーニー粘度
が２５ＭＬ1+4 （１３０℃）以下のキャップゴムと、このキャップゴムの内側に配されかつムーニー粘度が３
５〜８０ＭＬ1+4 （１３０℃）のベースゴムとを予め一
体に重ね合わせた帯状体の未加硫ゴムを用いて加硫成形
したトレッドゴムを有するとともに、前記トレッド部は、加硫後においてベースゴムの厚さｈ
１が、トレッドゴムの全厚さＨの１／３〜２／３倍であ
ることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記キャップゴムとベースゴムとは、押し
出し工程で同時押し出しにより一体に重ね合わされたこ
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】前記キャップゴムは、ゴムポリマー１００
重量部に対し、シリカの重量部ａとカーボンブラックの
重量部ｂとの和に対するシリカの重量部ａの割合ａ／
（ａ＋ｂ）が０．５０以上、かつベースゴムは、ゴムポ
リマー１００重量部に対し、シリカの重量部ａとカーボ
ンブラックの重量部ｂとの和に対するシリカの重量部ａ
の割合ａ／（ａ＋ｂ）が０．３０以下であることを特徴
とする請求項１又は記載の空気入りタイヤ。