JP3485384B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤに関
し、更に詳しくは一般路(乾燥路及び湿潤路)における
走行性能を損なうことなく、氷雪路、特に氷上における
摩擦力(即ち制動性及び駆動性など)を向上させた空気
入りタイヤ、特にスタッドレス空気入りタイヤに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来からタイヤ、特にスタッドレスタイ
ヤの氷上性能を向上させることが種々提案されている。
例えば特開昭63−34206号公報には、トレッドゴ
ム中に金属製の短繊維を配合させることによって氷上性
能を向上させることが提案されている。しかしながら、
このタイヤは、ゴム硬度が比較的高くなり、氷上摩擦力
の向上が未だ不充分である。また、特開昭63−895
47号公報には、トレッドゴムを独立気泡の周辺に短繊
維をランダムに配合した発泡ゴム組成物を用いることが
提案されているが、短繊維がランダムに配合されている
ために短繊維が混入した割には氷上摩擦の改良効果が認
められていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、空
気入りタイヤにおける前記した従来の問題点を排除し
て、トレッドゴムのブロック剛性と凝着効果を高レベル
で両立させることによって、一般路(乾燥路及び湿潤
路)での走行性能を損なうことなく、氷雪性能を向上さ
せた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、(A)
平均直径1μm未満で平均繊維長100〜2000μm
のポリアミド系短繊維と天然ゴム又はポリイソプレンゴ
ムとをポリオレフィンの連続相に分散せしめてなり、且
つ互いに化学結合してなる組成物、 (B)天然ゴム、ポリイソプレンゴム又は両者の混合物
並びに、 (C)天然ゴム及びポリイソプレンゴム以外のジエン系
ゴムを配合してなり、かつ (i)前記ポリアミド系短繊維の量が全ゴム成分100
重量部に対して0.5〜15重量部 (ii)前記ポリオレフィンの量が、全ゴム成分100重
量部に対して0.5〜15重量部、そして (iii)前記(A)成分及び(B)成分中の天然ゴム及び
/又はポリイソプレンの割合が全ゴム成分100重量部
に対して、40〜100重量部の条件(i)(ii)及び
(iii) を満足するゴム組成物からトレッド部を構成して
なる空気入りタイヤが提供される。
【0005】本発明のポリアミド系短繊維は、微細な繊
維状の−C(=O)−NH−基を分子内に有する熱可塑
性ポリマーで、平均直径が1μm未満、好ましくは0.
05〜0.8μmで平均長が100〜2000μm、好
ましくは200〜1000μmであり、タイヤ成形中に
繊維軸方向に配向させるのが望ましい。ポリアミド系短
繊維の平均直径が1μm以上では耐疲労性が低下するの
で好ましくない。またポリアミド系短繊維の繊維長が短
いと充分な補強性が得られず、逆に長すぎると耐摩耗性
の低下及び混合加工性の悪化を招くので好ましくない。
【0006】また、ポリアミド系短繊維の配合量が全ゴ
ム成分100重量部に対し、0.5重量部未満では、充
分な補強性が得られず、15重量部を超えると、加工性
の悪化を招くので好ましくない。
【0007】本発明において用いられるポリオレフィン
としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リエチルエチレン、ポリジメチルエチレン、ポリスチレ
ンがあげられる。この配合量が全ゴム成分100重量部
に対し0.5重量部未満では、充分な補強性が得られ
ず、逆に15重量部を超えると、疲労性が低下するので
好ましくない。
【0008】本発明に用いられる天然ゴム及び/又はポ
リイソプレンゴムは、従来よりタイヤに配合される任意
の天然ゴム及び/又はポリイソプレンゴムを用いること
ができ、この配合量が全ゴム成分に対して40重量%未
満では、充分な氷上性能が得られないので好ましくな
い。このように、本発明においてはポリアミド系短繊維
が全ゴム成分100重量部に対して0.5〜15重量
部、ポリオレフィンが全ゴム成分100重量部に対して
0.5〜15重量部、天然ゴム及び/又はポリイソプレ
ンゴムが40重量部を超えて配合されたトレッドゴムを
用いることにより、はじめてブロック剛性と凝着効果を
高レベルで両立することができ、一般路での性能を落と
すことなく、氷上性能を向上させることができる。
【0009】本発明の好ましい態様では上記ゴム組成物
に更に、低硬度加硫ゴム粒子、例えば平均粒径1mm以
下、更に好ましくは0.1〜0.6mmで20℃における
JIS硬度が55以下、更に好ましくは30〜50の天
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−ブタジエンゴムなどの低硬度加硫ゴム粒子を1
〜20重量部、配合することにより、氷上性能を更に向
上させることができる。
【0010】本発明において使用される前記ポリアミド
系短繊維としては、例えば融点が190〜235℃程度
の、ナイロン6、ナイロン610、ナイロン12、ナイ
ロン611、ナイロン612などのナイロン、ポリヘプ
タメチレン尿素、ポリウンデカメチレン尿素などのポリ
尿素やポリウレタンなどのポリマー分子中に−C(=
O)−NH−基を有する熱可塑性ポリマー、好ましくは
ナイロンがあげられ、平均直径が1μm未満で好ましく
は、実質的に円形断面の、平均繊維長が100〜200
0μm、好ましくは200〜1000μmで、繊維軸方
向に分子が配列された微細な短繊維の形態でゴム組成物
中に配分されているのが好ましい。
【0011】かかるポリアミド系短繊維は、予め天然ゴ
ム及び/又はポリイソプレンゴムと一緒に、ポリオレフ
ィン中に分散され、かつポリアミド系短繊維とゴムとが
互いに化学結合した状態で、天然ゴム及び/又はポリイ
ソプレンゴム並びにこれら以外のジエン系ゴムと配合す
る。しかも、このポリアミド系短繊維は、ゴム混合物中
において、例えば、フェノールホルムアルデヒド系樹脂
の初期縮合物又はシランカップリング剤を介してグラフ
ト結合されている。前記フェノールホルムアルデヒド系
樹脂の初期縮合物としては、レゾール型またはノボラッ
ク型フェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物を
挙げることができ、常法に従って加熱時にホルムアルデ
ヒドを発生し得る化合物(例えばヘキサメチレンテトラ
ミン、アセトアルデヒドアンモニア:
【0012】
【化1】
【0013】パラホルムアルデヒド、α−ポリオキシメ
チレン、多価メチロールメラミン誘導体、オキサゾリジ
ン誘導体、多価メチロール価アセチレン尿素など)を用
いてグラフト結合させることによって所望の配合を得る
ことができる。
【0014】上記のようにしてポリアミド系短繊維をゴ
ム組成物中に配合することによって、短繊維(及びポリ
マー)がゴム中に良く分散し、また、ゴムと化学的に結
合しているため、コンパウンド物性を実質的に損なうこ
となく、高剛性のゴム組成物を得ることができる。
【0015】本発明に従ったゴム組成物は前記各成分を
常法に従って例えば前記各成分をバンバリーミキサー、
ロールなどの混練機を用いて混練することによって得る
ことができる。
【0016】本発明に係る空気入りタイヤに用いるゴム
組成物には前記した必須成分に加えて、カーボンブラッ
クなどの補強剤、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤、充填
剤、軟化剤、可塑性剤などのタイヤ用に一般に配合され
ている各種添加剤を配合することができ、かかる配合物
は一般的な方法で加硫して製造することができる。これ
らの添加剤の配合量も一般的な量とすることができる。
【0017】以下、実施例によって本発明を更に説明す
るが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するもので
ないことは言うまでもない。
【0018】
【実施例】標準例、実施例1〜5及び比較例1〜3 表Iに示す配合内容(重量部)のゴム組成物からトレッ
ド部を構成した、サイズが185/70 R13 85
Qの各種空気入りタイヤを作製し、これらタイヤ(標準
例、実施例1〜5及び比較例1〜3)について次の評価
を行った。結果を表Iに示す。なお、テスト車は160
0ccのFF車を使用した。
【0019】氷上路面での制動性能:氷盤上を初速30
km/hで走行し、制動した時の制動距離を測定し、従来
の典型的なタイヤ(標準例)を100として指数表示し
た。この数値が大きい程、制動が良好であることを示
す。
【0020】雪上路面での駆動性能:圧雪路面を乗用車
で制動を繰り返して、路面をツルツルにしたツルツル圧
雪路面において5%(2.9°)勾配の登坂試験を行
い、ゼロ発進方法により30m区間の登坂加速タイムを
計測し、標準タイヤに対する指数で示した。この数値が
大きい程、駆動性が良好であることを示す。
【0021】操縦安定性(乾燥路面):5人のテストド
ライバーによる各タイヤのフィーリングを10点法で採
点した結果(平均値)を標準タイヤに対する指数で示し
た。この数値が大きい程、操縦安定性が良好であること
を示す。
【0022】耐摩耗性(乾燥路面):JATMAに規定
されている設計常用荷重、空気圧の条件で乾燥路面を2
0,000km走行した後、各タイヤの摩耗量を標準タイ
ヤの摩耗量に対する指数で示した。この数値が大きい
程、耐摩耗性が良好であることを示す。
【0023】JIS Hs(0°):JIS K 63
01に準拠(0℃)。
【0024】動的ヤング率 (MPa):各テストタイヤのト
レッド部よりサンプルを切り出し、東洋精機(株)製の
粘弾性スペクトロメーターを用いて、チャック間長さ2
0mm、幅5mm×厚さ2mmの試料を周波数20Hz、初期歪
10%、動的歪2%及び、温度0℃の条件で測定した。
この数値が大きい程、剛性が大きいことを示す。
【0025】
【表1】
【0026】表I脚注 *1:天然ゴム(銘柄:TTR 20) *2:ポリブタジエン(銘柄:NIPOL BR 12
20) *3:乳化重合スチレンブタジエン共重合体ゴム(銘
柄:NIPOL 1502) *4:N339(銘柄 ショウブラック N339) *5:平均径 0.5μm、及び平均長 200μmのナイロン
6短繊維 100重量部及びポリプロピレン 100重量部を天
然ゴム 100重量部に配合し、互いにノボラック型フェノ
ールホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物及びシランカ
ップリング剤で化学結合させた組成物 *6:平均径25μm、平均長5μmのカーボン短繊維 *7:平均径5μm、平均長4000μmのアラミド短繊維 *8:平均粒径 0.3mm、硬度50(JIS K6301に
準拠し、粉砕前の加硫ゴムシートの20℃における硬度
を測定)
【0027】なお、表Iには記載していないが、上記試
験は、その他の配合剤としてステアリン酸3PHR 、老化
防止剤2PHR 、亜鉛華3PHR 、ワックス1PHR 、イオウ
1.5PHR 、加硫促進剤1PHR を配合して実施した。
【0028】表Iにおいて、標準例は、従来の典型的な
スタッドレスタイヤであって、ポリアミド系短繊維を含
まない。実施例1〜5は、本発明で規定したポリアミド
系短繊維入りタイヤで良好な氷雪性能と一般性能が両立
できる。一方、比較例1〜2は、本発明の規定外の短繊
維であり、かかる短繊維を用いた場合にはブロックの補
強効果の割に硬度が上昇してしまい、氷上性能が低下す
ることを示している。比較例3は、本発明の規定外のポ
リマー系であり、氷上性能、摩耗が低下することを示し
ている。
【0029】
【発明の効果】本発明は、ポリアミド系短繊維並びに天
然ゴム及び/又はイソプレンゴムをポリオレフィン連続
相に分散せしめてなり、且つ互いに化学結合してなるゴ
ム組成物をトレッドゴムに配合することにより、はじめ
て、ブロック剛性と凝着効果を高レベルに両立すること
ができるので、一般路での性能を損なうとなく、氷上性
能を向上させることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−3371(JP,A) 特開 昭59−43041(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 7/00 - 21/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)平均直径1μm未満で平均繊維長
    100〜2000μmのポリアミド系短繊維と天然ゴム
    又はポリイソプレンゴムとをポリオレフィンの連続相に
    分散せしめてなり、且つ互いに化学結合してなる組成
    物、 (B)天然ゴム、ポリイソプレンゴム又は両者の混合物
    並びに (C)天然ゴム及びポリイソプレンゴム以外のジエン系
    ゴムを配合してなり、かつ (i)前記ポリアミド系短繊維の量が全ゴム成分100
    重量部に対して0.5〜15重量部 (ii)前記ポリオレフィンの量が、全ゴム成分100重
    量部に対して0.5〜15重量部、そして (iii)前記(A)成分及び(B)成分中の天然ゴム及び
    /又はポリイソプレンの割合が全ゴム成分100重量部
    に対して、40〜100重量部の条件(i)(ii)及び
    (iii) を満足するゴム組成物からトレッド部を構成して
    なる空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 平均粒径が1mm以下20℃における硬度
    が55以下の粉末加硫ゴムを更に配合してなるゴム組成
    物からトレッド部を構成した請求項1記載の空気入りタ
    イヤ。
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