JP5512725B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、トレッドが非導電性である空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire. Specifically, the present invention relates to a pneumatic tire whose tread is non-conductive.
タイヤのトレッドの補強剤として、カーボンブラックが一般的である。カーボンブラックは、導電性物質である。カーボンブラックを含むトレッドは、導電性に優れる。車輌で発生した静電気は、トレッドを介して路面に放電される。 Carbon black is generally used as a tire tread reinforcing agent. Carbon black is a conductive substance. A tread containing carbon black is excellent in conductivity. Static electricity generated in the vehicle is discharged to the road surface through the tread.
カーボンブラックに代えて、又はカーボンブラックと共に、シリカがトレッドに配合されることがある。シリカの配合により、転がり抵抗の小さなタイヤが得られうる。このタイヤは、低燃費性能に優れる。シリカは、非導電性物質である。トレッドがシリカを含むタイヤは、導電性に劣る。このタイヤが装着された車輌には、静電気が帯電しやすい。静電気は、ラジオノイズを招来する。さらに静電気は、スパークによりドライバーに不快感を与える。 Silica may be blended in the tread instead of or together with carbon black. By blending silica, a tire with low rolling resistance can be obtained. This tire is excellent in low fuel consumption performance. Silica is a non-conductive material. The tire whose tread contains silica is inferior in conductivity. A vehicle equipped with this tire is easily charged with static electricity. Static electricity causes radio noise. In addition, static electricity can cause driver discomfort due to sparks.
特開2000−127720公報には、トレッド面に露出する炭素繊維を備えたタイヤが開示されている。このタイヤでは、静電気は、この炭素繊維を介して路面に放電される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-127720 discloses a tire provided with carbon fibers exposed on the tread surface. In this tire, static electricity is discharged to the road surface through the carbon fibers.
特開平10−266280号公報には、端子部を備えたタイヤが開示されている。この端子部は、アンダートレッドと一体に成形されている。この端子部は、トレッドを貫通してトレッド面に露出している。この端子部は、基材ゴムと、この基材ゴムの中に分散するカーボンブラックとを含んでいる。この貫通部は、導電性である。静電気は、リムのフランジ、サイドウォール、アンダートレッド及び端子部を介して路面に放電される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-266280 discloses a tire provided with a terminal portion. This terminal portion is formed integrally with the undertread. The terminal portion penetrates the tread and is exposed on the tread surface. The terminal portion includes a base rubber and carbon black dispersed in the base rubber. This penetration part is electroconductive. Static electricity is discharged to the road surface through the flange, sidewall, undertread and terminal portion of the rim.
図12には、トレッド2と、このトレッド2を貫通する貫通部4とを備えたタイヤ6が示されている。貫通部4は、基材ゴムと、この基材ゴムの中に分散するカーボンブラックとを含んでいる。この貫通部4は、導電性である。貫通部4の一端8は、トレッド面10に露出している。貫通部4の他端14は、ベルト16に至っている。このタイヤ6では、静電気は、リムのフランジ18、クリンチ20、サイドウォール22、ベルト16及び貫通部4を介して路面に放電される。
FIG. 12 shows a
特開2000−127720公報に開示されたタイヤでは、炭素繊維のステッチングに手間を要する。このタイヤは、生産性に劣る。 In the tire disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-127720, it takes time to stitch carbon fibers. This tire is inferior in productivity.
特開平10−266280号に開示されたタイヤでは、端子部の損失正接が大きい。この端子部は、タイヤの転がり抵抗を高める。このタイヤは、低燃費性能に劣る。 In the tire disclosed in JP-A-10-266280, the loss tangent of the terminal portion is large. This terminal portion increases the rolling resistance of the tire. This tire is inferior in fuel efficiency.
図12に示されたタイヤ6では、貫通部4の損失正接が大きい。この貫通部4は、タイヤの転がり抵抗を高める。このタイヤは、低燃費性能に劣る。
In the
本発明の目的は、静電気が放電されやすく、低燃費性能に優れ、しかも生産性に優れた空気入りタイヤの提供にある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that is easily discharged of static electricity, excellent in fuel efficiency, and excellent in productivity.
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなしており非導電性であるトレッドと、このトレッドを貫通する貫通部とを備える。この貫通部は、コードと、非導電性であるトッピングゴムとを有している。このコードの一端は、トレッド面に露出している。このコードの他端は、トレッドの内面に露出している。このコードは、基材と、この基材の中に分散した導電性分散体とを含む組成物から形成されている。 The pneumatic tire according to the present invention includes a tread whose outer surface forms a tread surface and is non-conductive, and a penetrating portion that penetrates the tread. The through portion has a cord and a non-conductive topping rubber. One end of this cord is exposed on the tread surface. The other end of the cord is exposed on the inner surface of the tread. The cord is formed from a composition including a base material and a conductive dispersion dispersed in the base material.
好ましくは、コードの延在方向の、タイヤの周方向に対する角度の絶対値は、30°以上である。好ましくは、コードの総質量の、トレッドの質量に対する比率は、0.05%以上1.20%以下である。導電性分散体の好ましい材質は、カーボン又は金属である。 Preferably, the absolute value of the angle of the extending direction of the cord with respect to the circumferential direction of the tire is 30 ° or more. Preferably, the ratio of the total mass of the cord to the mass of the tread is 0.05% or more and 1.20% or less. A preferred material for the conductive dispersion is carbon or metal.
好ましい分散体として、カーボンブラックが挙げられる。好ましくは、組成物は、100質量部の基材と、5.0質量部以上30.0質量部以下の分散体とを含む。 A preferred dispersion is carbon black. Preferably, the composition includes 100 parts by mass of a base material and 5.0 to 30.0 parts by mass of a dispersion.
他の好ましい分散体として、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノホーン、カーボンマイクロコイル及びナノコイルが挙げられる。好ましくは、組成物は、100質量部の基材と、2.5質量部以上15.00質量部以下の分散体とを含む。 Other preferred dispersions include carbon nanotubes, fullerenes, nanohorns, carbon microcoils and nanocoils. Preferably, the composition includes 100 parts by mass of a base material and 2.5 to 15.00 parts by mass of a dispersion.
さらに他の好ましい分散体として、金属粉末が挙げられる。好ましくは、組成物は、100質量部の基材と、1.0質量部以上100.0質量部以下の分散体とを含む。 Still another preferred dispersion is a metal powder. Preferably, the composition includes 100 parts by mass of a base material and 1.0 to 100.0 parts by mass of a dispersion.
本発明に係る空気入りタイヤでは、貫通部を介して静電気が放電される。このタイヤが装着された車輌では、ラジオノイズが抑制される。このタイヤを備えた車輌では、スパークも抑制される。このタイヤでは、貫通部が転がり抵抗を高めない。このタイヤは、低燃費性能に優れる。この貫通部は、容易に形成されうる。このタイヤは、生産性に優れる。 In the pneumatic tire according to the present invention, static electricity is discharged through the penetration portion. In a vehicle equipped with this tire, radio noise is suppressed. In a vehicle equipped with this tire, sparking is also suppressed. In this tire, the penetrating portion does not roll to increase resistance. This tire is excellent in low fuel consumption performance. This penetration part can be easily formed. This tire is excellent in productivity.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図1には、空気入りタイヤ30が示されている。図1において、上下方向がタイヤ30の半径方向であり、左右方向がタイヤ30の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ30の周方向である。図1において、一点鎖線CLはタイヤ30の赤道面を表わす。このタイヤ30の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面CLに対して対称である。
FIG. 1 shows a
このタイヤ30は、トレッド32、サイドウォール34、クリンチ36、ビード38、カーカス40、ベルト42、インナーライナー44及び貫通部46を備えている。このタイヤ30は、チューブレスタイプである。このタイヤ30は、乗用車に装着される。
The
トレッド32は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド32は、路面と接地するトレッド面33を形成する。トレッド面33には、溝48が刻まれている。この溝48により、トレッドパターンが形成されている。
The
トレッド32は、キャップ層50とベース層52とを有している。キャップ層50は、ベース層52の半径方向外側に位置している。キャップ層50は、ベース層52に積層されている。ベース層52は、接着性に優れている。キャップ層50は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れている。
The
キャップ層50は、非導電性である。本発明において非導電性とは、当該部材の体積固有抵抗が1.0×108Ω・cm以上であることを意味する。特には、非導電性の部材の体積固有抵抗は、1.0×1010Ω・cm以上である。キャップ層50は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム(NR)、ポリイソプレン(IR)、ポリブタジエン(BR)、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)及びポリクロロプレン(CR)が挙げられる。ジエン系ゴムには、共役ジエン系モノマーと芳香族ビニル系モノマーとの共重合が含まれる。この共重合体の具体例としては、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)が挙げられる。キャップ層50に特に適したポリマーは、スチレン−ブタジエン共重合体である。
The
キャップ層50のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このキャップ層50を備えたタイヤ30の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ30の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とキャップ層50の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム100質量部に対して30質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましく、45質量部以上が特に好ましい。この量は、100質量部以下が好ましい。
The rubber composition of the
キャップ層50のゴム組成物は、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ及びコロイダルシリカを含みうる。シリカの窒素吸着比表面積(BET)は150m2/g以上が好ましく、175m2/g以上が特に好ましい。入手容易なシリカの窒素吸着比表面積は、250m2/g以下である。
The rubber composition of the
キャップ層50のゴム組成物は、シリカと共に、シランカップリング剤を含んでいる。このカップリング剤により、ゴム分子とシリカとの間の堅固な結合が達成されると推測される。このカップリング剤により、シリカと他のシリカとの間の堅固な結合が達成されると推測される。
The rubber composition of the
キャップ層50のゴム組成物が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、キャップ層50の耐摩耗性に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
The rubber composition of the
キャップ層50のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。
The rubber composition of the
ベース層52は、半径方向において、キャップ層50の内側に位置している。ベース層52は、キャップ層50と接合されている。ベース層52は、非導電性である。ベース層52は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。キャップ層50に関して前述されたジエン系ゴムが、ベース層52にも用いられうる。
The
ベース層52のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このベース層52を備えたタイヤ30の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ30の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とベース層52の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム100質量部に対して30質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましく、45質量部以上が特に好ましい。この量は、100質量部以下が好ましい。キャップ層50に関して前述されたシリカが、ベース層52にも用いられうる。
The rubber composition of the
ベース層52のゴム組成物が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、ベース層52の強度に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
The rubber composition of the
ベース層52のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、シランカップリング剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。
The rubber composition of the
サイドウォール34は、トレッド32の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール34の半径方向外側端は、ベルト42と接合されている。このサイドウォール34の半径方向内側端は、クリンチ36と接合されている。このサイドウォール34は、カーカス40の損傷を防止する。サイドウォール34は、導電性である。本発明において導電性とは、当該部材の体積固有抵抗が1.0×108Ω・cm未満であることを意味する。特には、導電性の部材の体積固有抵抗は、1.0×107Ω・cm以下である。
The
サイドウォール34は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド32に関して前述されたジエン系ゴムが、サイドウォール34にも用いられうる。耐カット性及び耐候性の観点から、サイドウォール34に特に適したポリマーは、天然ゴム及びポリブタジエンである。
The
サイドウォール34のゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。ゴム組成物は、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックを含みうる。サイドウォール34のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。
The rubber composition of the
クリンチ36は、サイドウォール34の半径方向略内側に位置している。クリンチ36は、軸方向において、ビード38及びカーカス40よりも外側に位置している。クリンチ36は、導電性である。クリンチ36は、リムのフランジ54と当接している。フランジ54は、スチール又はアルミニウム合金からなる。従って、フランジ54は、導電性である。
The
クリンチ36は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド32に関して前述されたジエン系ゴムが、クリンチ36にも用いられうる。耐摩耗性の観点から、クリンチ36に特に適したポリマーは、天然ゴム及びポリブタジエンである。
The
クリンチ36のゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。サイドウォール34に関して前述されたカーボンブラックが、クリンチ36にも用いられうる。クリンチ36のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。
The rubber composition of the
ビード38は、クリンチ36の軸方向内側に位置している。ビード38は、コア56と、このコア56から半径方向外向きに延びるエイペックス58とを備えている。コア56はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス58は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス58は、高硬度な架橋ゴムからなる。
The
カーカス40は、カーカスプライ60からなる。カーカスプライ60は、両側のビード38の間に架け渡されており、トレッド32及びサイドウォール34に沿っている。カーカスプライ60は、コア56の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ60には、主部62と折り返し部64とが形成されている。カーカス40が、2以上のプライを有してもよい。
The
図示されていないが、カーカスプライ60は、並列された多数のコードと、トッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面CLに対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス40はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
Although not shown, the carcass ply 60 includes a large number of cords arranged in parallel and a topping rubber. The absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equator plane CL is 75 ° to 90 °. In other words, the
ベルト42(補強層)は、ベース層52の半径方向内側に位置している。ベルト42は、カーカス40と積層されている。ベルト42は、カーカス40を補強する。ベルト42は、内側層66及び外側層68からなる。図1から明らかなように、軸方向において、内側層66の幅は外側層68の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層66及び外側層68のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面CLに対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層66のコードの赤道面CLに対する傾斜方向は、外側層68のコードの赤道面CLに対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。このコードは、導電性である。ベルト42の軸方向幅は、タイヤ30の最大幅の0.7倍以上が好ましい。ベルト42が、3以上の層を備えてもよい。補強層が、ベルト42と共に、バンドを備えてもよい。このバンドは、螺旋状に巻かれたコードを有する。補強層が、ベルト42に代えて、バンドを備えてもよい。
The belt 42 (reinforcing layer) is located on the radially inner side of the
ベルト42のトッピングゴムは、導電性である。このトッピングゴムは、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド32に関して前述されたジエン系ゴムが、トッピングゴムにも用いられうる。トッピングゴムに特に適したポリマーは、天然ゴムである。
The topping rubber of the
ベルト42のトッピングゴムのゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。このゴム組成物は、サイドウォール34に関して前述されたカーボンブラックを含みうる。カーボンブラックは、導電性物質である。ゴム組成物が、主たる補強剤としてカーボンブラックを含むことで、トッピングゴムの導電性が達成されている。コード及びトッピングゴムが導電性なので、ベルト42の電気抵抗は極めて小さい。
The rubber composition of the topping rubber of the
インナーライナー44は、カーカス40の内側に位置している。赤道面CLの近傍において、インナーライナー44は、カーカス40の内面に接合されている。このインナーライナー44は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物は、空気遮蔽性に優れた基材ゴムを含む。インナーライナー44の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー44は、タイヤ30の内圧を保持する。
The
貫通部46は、トレッド32を貫通している。図2に示されるように、貫通部46は、トッピングゴム70と、多数のコード72とを有している。図2において矢印Aで示されているのは、タイヤ30の周方向である。
The
トッピングゴム70は、非導電性である。トッピングゴム70は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。キャップ層50に関して前述されたジエン系ゴムが、トッピングゴム70にも用いられうる。
The topping
トッピングゴム70のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このトッピングゴム70は、タイヤ30の低燃費性能を阻害しない。低燃費性能と貫通部46の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム100質量部に対して30質量部以上が好ましく、40質量部以上がより好ましく、45質量部以上が特に好ましい。この量は、100質量部以下が好ましい。キャップ層50に関して前述されたシリカが、トッピングゴム70に用いられうる。
The rubber composition of the topping
トッピングゴム70が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、貫通部46の強度に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム100質量部に対して20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5質量部以下が特に好ましい。
The topping
トッピングゴム70のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、シランカップリング剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。本実施形態では、トッピングゴム70のゴム組成物は、キャップ層50のゴム組成物と同一である。
The rubber composition of the topping
図2から明らかなように、コード72は、タイヤ30の周方向に対して直交する方向に延在している。このコード72は、導電性である。このコード72の一端74は、トレッド面33(図1参照)に露出している。タイヤ30が転動するとき、この一端74は、間欠的に路面に当接する。このコード72の他端76は、トレッド32の内面78(図1参照)に露出している。本実施形態では、この他端76は、ベルト42(補強層)に当接している。このタイヤ30では、静電気は、フランジ54、クリンチ36、サイドウォール34、ベルト42及びコード72を介して、路面に放電される。このタイヤ30が装着された車輌には、静電気が帯電しにくい。この車輌では、ラジオノイズが生じにくい。この車輌では、スパークが生じにくい。
As apparent from FIG. 2, the
サイドウォール34が、非導電性であってもよい。この場合、カーカス40又はインナーライナー44が、放電に寄与する。
The
コード72は、多数のフィラメントが撚られることで形成されている。それぞれのフィラメントは、樹脂組成物からなる。この組成物は、基材として、軟質な合成樹脂を含む。この組成物から形成されたコード72は、タイヤ30の転がり抵抗を高めない。好ましい合成樹脂として、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリオレフィンケトン(POK)及び高強力ビニロンが例示される。
The
コード72の樹脂組成物では、基材樹脂中に導電性分散体が分散している。この分散体により、コード72の導電性が達成される。この樹脂組成物は、粉末状分散体及び短繊維状分散体を含みうる。溶融した基材樹脂中に分散体が分散させられて、樹脂組成物が得られる。この樹脂組成物から、フィラメントが紡糸される。貫通部46が、単線であるコードを含んでもよい。
In the resin composition of
導電性分散体の好ましい材質として、カーボンが挙げられる。カーボン由来の導電性分散体として、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックの具体例として、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックが挙げられる。高い導電性が得られるとの観点から、ケッチェンブラックが好ましい。カーボンブラックの量は、基材樹脂100質量部に対して5.0質量部以上30.0質量部以下が好ましい。5.0質量部以上のカーボンブラックを含む樹脂組成物は、導電性に優れる。この観点から、この量は10.0質量部以上が特に好ましい。30.0質量部以下のカーボンブラックを含む樹脂組成物は、粘性に優れる。この観点から、この量は20.0質量部以下が特に好ましい。 A preferable material for the conductive dispersion is carbon. Carbon black is mentioned as an electroconductive dispersion derived from carbon. Specific examples of carbon black include ketjen black, channel black, furnace black, acetylene black, and thermal black. Ketjen black is preferable from the viewpoint of obtaining high conductivity. The amount of carbon black is preferably 5.0 parts by mass or more and 30.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. The resin composition containing 5.0 parts by mass or more of carbon black is excellent in conductivity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or greater than 10.0 parts by mass. The resin composition containing 30.0 parts by mass or less of carbon black is excellent in viscosity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or less than 20.0 parts by mass.
カーボン由来の他の導電性分散体として、カーボンナノチューブ、フラーレン、ナノホーン、カーボンマイクロコイル及びナノコイルが挙げられる。この分散体の量は、基材樹脂100質量部に対して2.5質量部以上15.0質量部以下が好ましい。2.5質量部以上の分散体を含む樹脂組成物は、導電性に優れる。この観点から、この量は5.0質量部以上が特に好ましい。15.0質量部以下の分散体を含む樹脂組成物は、粘性に優れる。この観点から、この量は10.0質量部以下が特に好ましい。 Other conductive dispersions derived from carbon include carbon nanotubes, fullerenes, nanohorns, carbon microcoils, and nanocoils. The amount of the dispersion is preferably 2.5 parts by mass or more and 15.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. The resin composition containing 2.5 parts by mass or more of the dispersion is excellent in conductivity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or greater than 5.0 parts by weight. The resin composition containing 15.0 parts by mass or less of the dispersion is excellent in viscosity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or less than 10.0 parts by mass.
導電性分散体の他の材質として、金属が挙げられる。樹脂組成物は、微細な金属粉末を含みうる。金属の具体例として、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、銀、金、アルミニウム及びアルミニウム合金が挙げられる。金属粉末の量は、基材樹脂100質量部に対して1.0質量部以上100.0質量部以下が好ましい。1.0質量部以上の金属粉末を含む樹脂組成物は、導電性に優れる。この観点から、この量は10.0質量部以上が特に好ましい。100.0質量部以下の金属粉末を含む樹脂組成物は、粘性に優れる。この観点から、この量は40.0質量部以下が特に好ましい。 A metal is mentioned as another material of an electroconductive dispersion. The resin composition can contain fine metal powder. Specific examples of the metal include carbon steel, stainless steel, copper, copper alloy, silver, gold, aluminum, and aluminum alloy. The amount of the metal powder is preferably 1.0 part by mass or more and 100.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the base resin. A resin composition containing 1.0 part by mass or more of metal powder is excellent in conductivity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or greater than 10.0 parts by mass. The resin composition containing 100.0 parts by mass or less of metal powder is excellent in viscosity. In this respect, the amount is particularly preferably equal to or less than 40.0 parts by mass.
静電気が帯電しにくいとの観点から、コード72の体積固有抵抗は、1×107.5以下が好ましく、1×106.0以下が特に好ましい。
From the viewpoint that static electricity is difficult to be charged, the volume specific resistance of the
1本のタイヤ30に含まれるコード72の総質量の、トレッド32の質量に対する比率は、0.05%以上1.20%以下が好ましい。この比率が0.05%以上であるタイヤ30では、静電気が帯電しにくい。この観点から、この比率は0.10%以上が特に好ましい。この比率が1.20%以下であるタイヤ30は、低燃費性能に優れる。この観点から、この比率は0.40%以下が特に好ましい。
The ratio of the total mass of the
前述の通り、コード72は、タイヤ30の周方向に対して直交する方向に延在している。コード72が、タイヤ30の周方向に対して直交する方向に対して、傾斜してもよい。コード72の延在方向の、周方向に対する角度の絶対値は、30°以上が好ましく、45°以上が特に好ましい。
As described above, the
周方向におけるコード72の密度は、10エンズ/5cm以上50エンズ/5cm以下が好ましい。密度が10エンズ/5cm以上であるタイヤ30では、静電気が帯電しにくい。この観点から、密度は15エンズ/5cm以上が特に好ましい。密度が50エンズ/5cm以下であるタイヤ30は、低燃費性能に優れる。この観点から、密度は40エンズ/5cm以下が特に好ましい。
The density of the
タイヤ30が、トレッド32とベルト42との間に、導電性のアンダートレッドを備えてもよい。この場合、コード72の他端76は、このアンダートレッドと当接する。このアンダートレッドが、放電に寄与する。
The
図3には、貫通部46のためのリボン78が示されている。このリボン78は、トッピングゴム70と4本のコード72とを有している。トッピングゴム70の基材ポリマーは、未架橋状態である。それぞれのコード72は、リボン78の長手方向に延在している。コード72の数は、1本でもよく、2本でもよく、3本でもよく、5本以上でもよい。このリボン78の断面形状は、矩形である。このリボン78は、2つの側面80を有している。
In FIG. 3, a
図4に示されるように、リボン78がドラム82に螺旋状に巻かれる。螺旋のピッチは、リボン78の幅と同一か、若干小さい。この巻き回しにより、側面80が、隣接する側面80と接合される。この巻き回しにより、筒体84が得られる。この筒体84では、コード72の延在方向は、実質的に周方向と一致している。螺旋巻きであるため、厳密には、コード72は、周方向に対して若干傾斜している。
As shown in FIG. 4, the
この筒体84が、ドラム82の軸方向と平行な方向に沿って切断されることにより、図5に示されたシート86が得られる。このシート86の平面形状は、矩形である。図5において符号88で示された2つの面は、筒体84からシート86が得られるときに切断された箇所である。このシート86では、コード72は、面88に対して実質的に直交する方向に延在している。
The
このシート86が、裁断される。裁断の方向は、図5に示されるように、面88に平行な方向である。この裁断により、テープ89が得られる。図6は、このテープ89が示された斜視図である。このテープ89では、コード72は、テープ89の長手方向に対して実質的に直交する方向に延在している。
This
以下、図1に示されたタイヤ30の製造方法の一例が説明される。この製造方法では、フォーマー(図示されず)のドラムの表面に、ベルト42の内側層66が巻かれる。この内側層66の上に、外側層68が巻かれる。この外側層68の上に、図7に示されるように、左側ベース層52a及び右側ベース層52bが巻かれる。左側ベース層52a及び右側ベース層52bは、互いにわずかに離間して巻かれる。左側ベース層52aと右側ベース層52bとの間には、スペース90が形成される。左側ベース層52a及び右側ベース層52bは、押出法によって成形されてもよく、いわゆるストリップワインド法によって成形されてもよい。
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the
図8に示されるように、キャップ層50のためのストリップ92が、フォーマーに供給される。ストリップ92は、ベース層52の上に、左側から右側に向けて螺旋状に巻かれる。ストリップ92がスペース90の直近に至ったとき、このストリップ92の巻き回しが一旦停止される。次に、図9に示されるように、貫通部46のためのテープ89がフォーマーに供給され、ストリップ92の上に巻かれる。テープ89の一部は、スペース90(図8参照)に挿入される。テープ89の一端74は、外側層68と当接する。図10に示されるように、ストリップ92の巻き回しがさらに継続されて、キャップ層50の成形が完了する。
As shown in FIG. 8, a
このベルト42、ベース層52、キャップ層50及び貫通部46が、カーカス40等の他の部材とアッセンブリーされて、ローカバー(未架橋タイヤ)が得られる。このローカバーが、モールド内で加圧及び加熱される。加熱によってゴム分子の架橋反応が生じ、タイヤ30が得られる。この製造方法により、静電気が帯電しにくく、かつ転がり抵抗が小さなタイヤ30が、容易に得られる。
The
図11には、タイヤ30と共に、リム94及び電気抵抗測定装置96が示されている。この装置96は、絶縁板98、金属板100、軸102及び抵抗計104を備えている。絶縁板98の電気抵抗は、1.0×1012Ω以上である。金属板100の表面は、研磨されている。この金属板100の電気抵抗は、10Ω以下である。この装置が用いられ、JATMA規格に準拠して、タイヤ30の電気抵抗が測定される。測定前に、タイヤ30の表面に付着した汚れ及び離型剤が除去される。このタイヤ30は、十分に乾燥させられる。このタイヤ30が、アルミニウム合金製のリム94に組み込まれる。組み込みのとき、タイヤ30とリム94との接触部に、潤滑剤として石けん水が塗布される。このタイヤ30に、内圧が200kPaとなるように、空気が充填される。このタイヤ30及びリム94が、試験室で2時間保持される。試験室の、温度は25℃であり、湿度は50%である。このタイヤ30及びリム94が、軸102に取り付けられる。このタイヤ30及びリム94に、5.3kNの荷重が0.5分間負荷されてから、この荷重が開放される。このタイヤ30及びリム94に、再度5.3kNの荷重が0.5分間負荷されてから、この荷重が開放される。さらに、このタイヤ30及びリム94に、5.3kNの荷重が2.0分間負荷されてから、この荷重が開放される。その後、軸102と金属板100との間に、1000Vの電圧が印可される。印可が開始されてから5分経過後の、軸102と金属板100との間の電気抵抗が、抵抗計104で測定される。測定は、タイヤ30の周方向に沿って90°刻みの4カ所で行われる。得られた4つの測定値のうちの最大値が、このタイヤ30の電気抵抗Rtである。
FIG. 11 shows the
電気抵抗Rtは、1.0×108.0Ω未満が好ましい。電気抵抗Rtが1.0×108.0Ω未満であるタイヤ30では、静電気が帯電しにくい。この観点から、電気抵抗Rtは1.0×107.8Ω以下がより好ましく、1.0×107.6Ω以下が特に好ましい。
The electric resistance Rt is preferably less than 1.0 × 10 8.0 Ω. In the
本発明では、タイヤ30の各部材の寸法及び角度は、タイヤ30が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ30に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ30には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ30が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ30が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ30の場合は、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。
In the present invention, the size and angle of each member of the
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
[実施例1]
図1及び2に示された構造を有するタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、「195/65R15」であった。このタイヤは、貫通部を備えている。この貫通部は、トッピングゴムとコードとを有している。このトッピングゴムは、ゴム組成物が架橋されることで成形されている。このゴム組成物は、100質量部のスチレン−ブタジエン共重合体(JSR社の商品名「SBR1500」)、50質量部のシリカ(デグッサ社の商品名「ウルトラシルVN3」)、5質量部のシランカップリング剤(デグッサ社の商品名「Si69」)、1質量部のワックス(大内新興化学工業社の商品名「サンノックN」)、2質量部の老化防止剤(大内新興化学工業社の商品名「ノクラック6C」)、1質量部のステアリン酸(日油社)、3質量部の酸化亜鉛(三井金属鉱業社の商品名「亜鉛華1号」)、1.5質量部の粉末硫黄(鶴見化学社)及び1.5質量部の加硫促進剤(大内新興化学工業社)を含む。トレッドのキャップ層も、このゴム組成物と同一のゴム組成物から成形された。
[Example 1]
A tire having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was produced. The size of the tire was “195 / 65R15”. This tire includes a through portion. This penetration part has a topping rubber and a cord. This topping rubber is formed by crosslinking a rubber composition. This rubber composition consists of 100 parts by mass of a styrene-butadiene copolymer (trade name “SBR 1500” from JSR), 50 parts by mass of silica (trade name “Ultrasil VN3” from Degussa), and 5 parts by mass of silane. Coupling agent (Degussa's trade name “Si69”), 1 part by weight of wax (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd. “Sannok N”), 2 parts by weight of anti-aging agent (Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) (Trade name “NOCRACK 6C”), 1 part by weight stearic acid (NOF Corporation), 3 parts by weight zinc oxide (trade name “
貫通部のコードは、多数のフィラメントからなる。それぞれのフィラメントは、樹脂組成物から成形されている。この樹脂組成物は、100質量部の基材と10質量部の分散体とを含んでいる。基材はナイロン66であり、分散体はケッチェンブラックである。この樹脂組成物の体積固有抵抗は、1×106.0Ω・cmである。このコードの繊度は、1400dtex/1である。このコードの太さは、1466dtexである。このコードの比重は、1.19である。このコードの直径は、0.31mmである。周方向に対するコードの角度は、90°である。このコードの長さは、1.5cmである。これらのコードの、密度は12エンズ/5cmである。1本のタイヤに含まれるコードの、総体積は0.49cm3であり、総質量は1.07gである。
The cord of the penetration part is composed of a large number of filaments. Each filament is formed from a resin composition. This resin composition contains 100 parts by mass of a base material and 10 parts by mass of a dispersion. The substrate is
[実施例2−42]
貫通部の仕様を下記の表1−9に示される通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2−42のタイヤを得た。
[Example 2-42]
A tire of Example 2-42 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the specification of the through portion was as shown in Table 1-9 below.
[比較例1]
貫通部を有さないタイヤを製作した。このタイヤのキャップ層は、下記表10においてAで示されたゴム組成物から成形された。このキャップ層は、導電性である。このタイヤの、トレッド以外の部材の構造は、実施例1に係るタイヤのそれらと同等である。
[Comparative Example 1]
A tire without penetrating parts was produced. The tire cap layer was molded from the rubber composition indicated by A in Table 10 below. This cap layer is conductive. The structure of the tire other than the tread is the same as that of the tire according to the first embodiment.
[比較例2]
図12に示された構造を有するタイヤを製作した。このタイヤの貫通部は、下記表10においてCで示されたゴム組成物から成形された。この貫通部は、コードを有していない。この貫通部は、導電性である。この貫通部の体積固有抵抗は、1.0×106.0である。このタイヤの、トレッド及び貫通部を除く部材の構造は、実施例1に係るタイヤのそれらと同等である。
[Comparative Example 2]
A tire having the structure shown in FIG. 12 was produced. The penetration portion of the tire was molded from the rubber composition indicated by C in Table 10 below. This penetration part has no cord. This penetration part is electroconductive. The volume specific resistance of this penetration part is 1.0 × 10 6.0 . The structure of the member excluding the tread and the through portion of the tire is the same as that of the tire according to the first embodiment.
[転がり抵抗]
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
使用リム:15×6J
内圧:200kPa
荷重:4.35kN
速度:80km/h
この結果が、比較例2が基準とされた指数として、下記の表1から9に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[Rolling resistance]
Using a rolling resistance tester, rolling resistance was measured under the following measurement conditions.
Rim used: 15 × 6J
Internal pressure: 200 kPa
Load: 4.35kN
Speed: 80km / h
The results are shown in Tables 1 to 9 below as indices based on Comparative Example 2. A smaller numerical value is preferable.
[電気抵抗]
図11に示された方法にて、タイヤの電気抵抗Rtを測定した。この結果が、下記の表1から9に示されている。
[Electric resistance]
The electric resistance Rt of the tire was measured by the method shown in FIG. The results are shown in Tables 1 to 9 below.
本発明に係る空気入りタイヤは、種々の車輌に装着されうる。 The pneumatic tire according to the present invention can be mounted on various vehicles.
30・・・空気入りタイヤ
32・・・トレッド
34・・・サイドウォール
36・・・クリンチ
38・・・ビード
40・・・カーカス
42・・・ベルト
44・・・インナーライナー
46・・・貫通部
50・・・キャップ層
52・・・ベース層
70・・・トッピングゴム
72・・・コード
80・・・リボン
84・・・筒体
86・・・シート
89・・・テープ
92・・・ストリップ
30 ...
Claims (7)
上記貫通部が、コードと、非導電性であるトッピングゴムとを有しており、
上記コードの一端がトレッド面に露出しており、上記コードの他端が上記トレッドの内面に露出しており、
上記コードが、多数のフィラメントが撚られることで形成されており、
上記フィラメントが、基材樹脂と、この基材樹脂の中に分散した導電性分散体とを含む組成物から形成されている空気入りタイヤ。 It has a tread whose outer surface forms a tread surface and is non-conductive, and a penetrating portion that penetrates the tread.
The penetrating portion has a cord and a non-conductive topping rubber,
One end of the cord is exposed on the tread surface, the other end of the cord is exposed on the inner surface of the tread,
The cord is formed by twisting a large number of filaments,
The pneumatic tire in which the said filament is formed from the composition containing base resin and the electroconductive dispersion disperse | distributed in this base resin .
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