JPH0260803A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、操縦安定性を損なわずに、ロードノイズ、特
に表面が荒れた路面を走行する際に発生する振動に起因
する車内騒音を軽減した空気入りタイヤおよびその製造
法に関するものでなる。

〔従来の技術〕

従来、タイヤのロードノイズを低減する方法としては、
キャップトレッドゴムとしてヒステリシスロスの大きい
ゴムを使用したタイヤ、トレッドの厚さを増大させたタ
イヤまたはビード部の剛性を減少させたタイヤ等の種々
の提案がある。本発明者らはタイヤのトレッド部で上記
ロードノイズを低減する最も有効な手段は、キャップト
レッドを形成するゴムの弾性率（剛性）を低下させる、
たとえばカーボンブラックの配合量を少なくする方法が
有効であることを見出したが、この方法は得られるゴム
組成物の押出加工性を著しく悪化させ、実用性に欠けて
いた。そこで、この押出加工性を低下させることなく、
キャップトレッド形成ゴムの弾性率を低下させる方法と
して、特定組成の加硫ゴム粒子を配合したゴム組成物を
もって該キャップトレッドを構成することにより、タイ
ヤのノイズを有効に低減できることを見出したが、かか
る構成では操縦安定性の低下という別の問題を生じ、こ
れを解決する必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、タイヤの押出加工性並びに操縦安定性
を悪化せしめることなく、ロードノイズを減少させた空
気入りタイヤを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のタイヤは、原料ゴム１００重量部当たりカーボ
ンブラック含有量が０〜２０重量部の低硬度加硫ゴムを
、平均粒径１００〜１０００μｍの粒子として、トレッ
ドキャップ全体に対する体積分率で３％以上、１ｏｚ未
満の割合で該トレッドキャップの少なくとも一部を構成
するゴム部分に均一分散させたトレッド部を有し、かつ
カーカス層の外周にタイヤ周方向に対する交差角度が４
０’以下となる少なくとも２Ｎのベルト層を積層配置し
たことを特徴とする。

第１図は、本発明の代表的実施例を示すタイヤの半断面
図である。本発明タイヤＴのトレンドキャップＣ部分は
、通常のトレッドキャップゴムとして使用される硬度が
大で、弾性率の高いゴム、たとえば、ゴム成分１００重
量部当たり４０〜１００重量部のカーボンブラック（以
下、ＣＢと略す）を含有するゴムから構成されるが、該
キャンプゴム中には、未加硫状態において、原料ゴム１
００重量部当たりＯ〜２０重景部のカーボンブランクを
含有する低硬度加硫ゴムが平均粒径１００〜１０００μ
ｍのゴム粒子として分散されている。

この低硬度加硫ゴム粒子は、本発明タイヤのトレッドキ
ャップＣ全体に均一に分散されていてもよいが、このト
レッドキャップの一部、たとえばトレンドキャップが２
層以上の複数層からなる場合に、そのアンダートレッド
のみまたはトレッドの接地面のみに分散されていてもよ
い。さらには低硬度加硫ゴム粒子を含有するゴム層と通
常のトレンド用ゴム組成物からなる層とが交互にサンド
インチ状に配置されたトレッドであってもよい。トレッ
ドを構成するゴム組成物の耐摩耗性等にもよるが、好ま
しくは低硬度加硫ゴム粒子を含有するゴム層はトレッド
内部に設けるのがよい。

そして、この低硬度加硫ゴム粒子の含有量は、トレッド
キャップ全体の体積分率で３％以上、１０χ未満である
ことが必要である。低硬度加硫ゴム粒子の混合量が３％
未満では、本発明タイヤに対するロードノイズの低減効
果が不十分となるし、１０％以上では操縦安定性の低下
が著しくなるため好ましくない。

そして、この低硬度加硫ゴム粒子の平均粒径は、１００
〜１０００μｍ、好ましくは２００〜５００μ慣である
ことが必要である。この低硬度加硫ゴム粒子の平均粒径
が１００μｍ未満では、ロードノイズの低減効果が不十
分となる。また、低硬度加硫ゴム粒子の平均粒径が１０
００μ…超となると、耐摩耗性が低下し好ましくない。

また、この低硬度加硫ゴム粒子の形状は、特に限定され
るものではな（、球状、角（三角、四角、多角等）、円
（角）柱、円（角）錐、中空など任意の形状のものを単
独または２種以上併用することができる。通常、加硫ゴ
ム成形物をカットすることにより得られるカットゴムが
使用される。

上記低硬度加硫ゴム粒子を構成するゴム成分としては、
通常のタイヤトレッド用のゴム成分、たとえば天然ゴム
（ＮＲ）　、イソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジェン
ゴム（ＢＲ）　、スチレン−ブタジェン共重合体ゴム（
ＳＢＲ）、ハロゲン化ブチルゴム単独またはこれら２種
以上をブレンドして使用することができる。

次に本発明においては、タイヤのトレッド層を前述した
低硬度加硫ゴム粒子含有未加硫ゴム組成物からなる加硫
ゴムから構成することに加えて、タイヤの周方向におけ
るベルトコードの交差角度が４０°以下となる少なくと
も２層のベルト層（第１図のベルトコードＢ、とＢ２と
の交差角度としては８０°以下）を積層することが必要
であり、かかるベルト層を設けることによって、本発明
の目的とするロードノイズを減少させると同時に、操縦
安定性の低下を防止することができる。

ここで、本発明タイヤのベルト層を構成するベルトコー
ドＢ１とＢ２は、そのタイヤ周方向における交差角度が
４０°以下、好ましくは３７゜以下であることが必要で
ある。このベルトコードＢ、とＢｔの交差角度が４０″
超になると、本発明の目的とするタイヤの操縦安定性の
水準を充分に向上させることができなくなる。しかるに
上記交差角度は少なくとも３５°以上とすることが必要
であり、３５″未満の場合はタイヤの成形上問題がある
。

なお、ベルト層を構成するベルトコードとしては、たと
えばスチールコードのような通常、一般に使用されるも
のであればよい。

このような本発明の空気入りタイヤは、トレッドキャン
プの少なくとも一部に、原料ゴム１００重量部当たり０
〜２０重量部のカーボンブラックを含有する、平均粒径
が１００〜１０００μｍの加硫された低硬度加硫ゴム粒
子をキャップ全体に対する体積分率で３％以上、１０χ
未満の割合で含有せしめることにより製造される。

この低硬度加硫ゴム粒子の配合される未加硫ゴム組成物
の加硫後の物性は、低硬度加硫ゴム粒子よりも弾性率が
大きく、硬度が高くなるものがよい。すなわち低硬度加
硫ゴム粒子よりも弾性率（硬度）が低いとロードノイズ
の低減効果が不十分になるし、タイヤのトレンドとして
の性能も低下する。このような未加硫ゴム組成物の例と
しては、ゴム成分１００重量部当たり４０〜１００重量
部のカーボンブラックと４０重量部以下の軟化剤を配合
したゴム組成物が挙げられる。

上記未加硫ゴム組成物のゴム成分は、特に限定されるも
のではなく、公知のタイヤのトレッド形成用ゴム、たと
えば、天然ゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン・ブタ
ジェン共重合ゴム（ＳＢＲ）　、ハロゲン化ブチルゴム
等が使用される。本発明の目的達成の上からは、天然ゴ
ム、ポリブタジェンゴム、スチレン・ブタジェン共重合
ゴム単独またはこれらの２種以上をブレンドして使用す
るのが好ましい。

そして、本発明の未加硫ゴム組成物および低硬度加硫ゴ
ム粒子中に含有されるＣＢの量の相異はそれぞれ、ゴム
の弾性率に差を与えるためであり、通常、前記未加硫ゴ
ム組成物の加硫した後の硬度はＪＩＳハードネスで５５
〜７０の範囲内がよく、また前記低硬度加硫ゴム粒子の
硬度はＪＩＳハードネスで２０〜４５の範囲内がよく、
かつ両者の硬度の差は１０〜５０であるのがよい。

また、前記低硬度加硫ゴム粒子のゴム組成物および前記
未加硫ゴム組成物には、通常、トレッド用ゴム組成物に
配合される各種の配合成分、たとえば老化防止剤、加硫
促進剤、プロセス油、ステアリン酸、石油樹脂、亜鉛華
、加硫促進剤、硫黄等が適宜配合される。

かくして得られる本発明の前記低硬度加硫ゴム粒子を含
有した未加硫ゴム組成物は、通常のトレッド成形用ゴム
組成物と変わらない押出加工性を有しているから、公知
のタイヤ製造方法、たとえば上記低硬度加硫ゴム粒子含
有未加硫ゴム組成物からトレッド用のシート状物を作成
し、このシート状物を前述したように、タイヤトレッド
の少なくとも一部として他のタイヤ構成材料と積層して
グリーンタイヤを作成し、成形加硫する方法を採用する
ことができる。

以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。

実施例 低硬度加硫ゴム粒子をトレッドキャップ全体に対して分
散する割合が社内騒音に与える影響を調べるため、以下
の実験を行った。

表に示す配合組成の低硬度加硫ゴム組成物からＪＩＳハ
ードネスが３８であるひも状の低硬度加硫ゴムを作成し
、このひも状加硫ゴムをカットして、平均粒径が６４０
μｍの低硬度加硫ゴム粒子を作成した。

表に示す配合組成の未加硫ゴム組成物に対して、前記低
硬度加硫ゴム粒子を体積分率を変化させて、それぞれ均
一に分散せしめ、５種類のゴム組成物を作成し、これら
のゴム組成物と低硬度加硫ゴムを含有していないゴム組
成物とを第１図に示すトレッドキャップＣとして使用し
、タイヤサイズが１６５ＳＲ１３のタイヤＴを６種類作
成した（ベルトコードの周方向における交差角度は４３
　　°とした）。この６種類のタイヤについて、次の測
定方法によりロードノイズを測定し、その結果を低硬度
加硫ゴムを含有していないゴム組成物をトレッドキャッ
プとして使用したタイヤを基準として指数表示により、
第２図に示した。

この結果から、ロードノイズはトレッドキャップに分散
させる低硬度加硫ゴムの割合を増加することにより低減
されることが確認された。

一方、前述したように低硬度加硫ゴムの割合を増加する
とタイヤの操縦安定性の点で不利であること確認され、
この操縦安定性を改良するために、次のベルト層の角度
を考慮した実験を行った。

低硬度加硫ゴム粒子のトレッドキャップに対する体積分
率を変更したゴム組成物をトレッドキャップＣとして使
用し、ベルトＢいＢ２の周方向における交差角度がそれ
ぞれ、３７°および４０°であるタイヤサイズが１６５
ＳＲ１３のタイヤＴをそれぞれ４種類作成した。

この各４種類のタイヤおよび前記実験に使用した６種類
のタイヤについて、次の測定方法によりコーナリングパ
ワー（ＣＰ）を測定し、その結果を第３図に示した。な
お、測定値は低硬度加硫ゴムを含有していないゴム組成
物をトレッドキャップとし、ベルトの交差角度が４３″
のタイヤを基準として指数表示により示した。

上記結果から、操縦安定性を低下させないためには、低
硬度加硫ゴム粒子の分散割合を高々１０Ｘ未満とするこ
とが必要であり、また、カーカス層の外周に配置される
２層以上のベルト層の周方向における交差角度が小さい
ほど操縦安定性には有利であることが判る。そして上記
分散割合が１０χ未満の範囲内で、低硬度加硫ゴム粒子
をトレッドキャップに分散していない従来タイヤ（交差
角度：４３°）と同等の操縦安定性を確保するためには
、ベルト層の交差角度を４００以下にする必要があるこ
とが判る。

ロードノイズの測　法： 荒れた舗装路を一定の速度（４０〜６０ＫＩｌｌ／ｈｏ
ｕｒ）で走行した時の車内音を乗員が着席した時の耳元
においてマイクロホンで測定する。

コーナリングパワーの１１　法ニ スチールの平板上に負荷した試験タイヤに、スリップ角
を１°与えた時に試験タイヤに発生する横力の平均値を
もってコーナリングパワーとした。但し、この場合の試
験速度は１０Ｋｍ／時、タイヤ内圧１．９Ｋｇ／ｃｍ”
、荷重は４２５Ｋｇｆである。

（以下、余白） 上表中、帽の老化防止剤としては、アンチゲン６Ｇ　（
住友化学製のＮ−フェニル−Ｎ−（１，３−ジメチルブ
チル）−ｐ−フェニレンジアミン）を使用した。

〔発明の作用・効果〕

本発明はタイヤのキャップトレッドを低硬度の加硫ゴム
粒子を配合したゴム組成物により構成し、トレッドの押
出加工性を低下せしめることなしに、タイヤのロードノ
イズを低減し、同時に上記低硬度の加硫ゴム粒子を含有
するゴム組成物からなるトレッドに起因する操縦安定性
の低下と言う問題をタイヤのベルト層を構成するコード
の交差角度を特定することにより解消したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的実施例を示すタイヤの半断面図
、第２図は本発明タイヤのトレッドキャンプゴムに分散
される低硬度加硫ゴム粒子の体積分率とタイヤの車内音
（指数）との関係を示す図および第３図は本発明タイヤ
のトレッドキャップゴムに分散される低硬度加硫ゴム粒
子の体積分率とコーナリングフォース（ＣＦ）との関係
を示す図である。 代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料ゴム１００重量部当たりカーボンブラック含有量が
   ０〜２０重量部の低硬度加硫ゴムを、平均粒径１００〜
   １０００μｍの粒子として、トレッドキャップ全体に対
   する体積分率で３％以上、１０％未満の割合で該トレッ
   ドキャップの少なくとも一部を構成するゴム部分に均一
   分散させたトレッド部を有し、かつカーカス層の外周に
   タイヤ周方向に対する交差角度が４０°以下となる少な
   くとも２層のベルト層を積層配置したことを特徴とする
   空気入りタイヤ。