JPH03167005A - 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、空気入りタイヤ、詳しくは、一般路（乾燥路
、湿潤路）における走行性能を損なうことなく氷雪路に
おける摩擦力（制動性、駆動性）に優れた空気入りタイ
ヤに関する。

〔従来の技術〕

従来、積雪寒冷地において、冬期時に自動車が走行する
場合には、タイヤにスパイクを打ち込んだスパイクタイ
ヤを用いるか又はタイヤの外周にタイヤチェーンを装着
して雪上・氷上路での安全を確保している。しかしなが
ら、スパイクタイヤ又はタイヤチェーンを装着したタイ
ヤでは、道路の摩耗や損傷が発生し易く、それが粉塵と
なって公害を引き起こし、大きな環境問題となる。

このような安全問題と環境問題とを解決するために、ス
パイクやチェーンを使用せず、雪上路および氷上路にお
ける制動性を有したスタンドレスタイヤが現在急速に普
及しつつある。

かかるスタソドレスタイヤの氷上路における制動性能を
改良するために、従来から種々の提案が試みられている
。例えば、特開昭５５−１３５１４９号公報、特開昭５
８−１９９２０３号公報、特開昭６０−１３７９４５号
公報に開示されているように、トレッドゴムとして軟化
剤や可塑剤を多量配合したゴム組底物を用いることによ
り低温時の硬さを下げて氷上性能を改善するという方法
が知られている。しかし、軟化剤や可塑剤を多量配合し
て低温時の硬さを下げると氷上性能は改良されるものの
湿潤路面での制動性能の低下や操縦安定性で問題が生し
易い。

これらのスタソドレスタイヤに代わるものとして、トレ
ッド部に発泡ゴムを用いたものがある。かかる発泡ゴム
を用いたタイヤは、例えば、特開昭６２−２８３００１
号公報、特開昭６３−９０４０２号公報に開示されてい
る。しかし、これらのタイヤでは、発泡ゴムの硬度が低
いため、独立気泡によるエッジ効果と排水効果とが十分
に得られず、氷雪性能を十分に改良することができない
。また、低硬度のために耐摩耗性や一般路（乾燥路、湿
潤路）における走行性能が低下するという問題点もある
。

一方、これらの問題点を改良するために、特開昭６３−
８９５４７号公報、特開昭６４〜６３４０１号公報に記
載されているように、発泡ゴムに短繊維を加えてトレッ
ド部の硬度を上げたり、トレッド部におけるショルダ一
部を補強したりして一般路での走行性能を改善させよう
としているが、未だ不十分である。

このように、氷雪性能では或る程度の改良効果が認めら
れるものの１制摩耗性や−船路におＬＪる走行性能を同
時に満足する性能を有したスタッドレスタイヤが得られ
ていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、乾燥・湿潤路面における走行性能を損なうこ
となく氷雪路面における制動性・駆動性に優れた空気入
りタイヤを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的を達戒するために鋭意研究した
結果、トレッドゴム層に特定の形状分布を有する独立気
泡を含有させることにより、氷雪路面におけるエッジ効
果、排水効果を最大限に発揮させ、制動性、駆動性を改
良できることを見い出した。さらに、従来では発泡ゴム
は低硬度であることが好ましいと考えられていたが、発
泡ゴムの硬度と各々の独立気泡の形状分布とは重要な関
係が有ることが判明したので、種々検討の結果、最適の
発泡ゴム硬度と組合せることにより氷雪路面における制
動性、駆動性が改良できると共に一般路面（乾燥路面、
湿潤路面）における走行性能が保持できることを見い出
した。本発明は、これらの知見に基づきなされたもので
ある。

したがって、本・発明の空気入りタイヤは、独立気泡を
有する発泡ゴムでトレッド部を構成してなり、前記発泡
ゴムは、０℃におけるＪＩＳ硬度が６０〜７０、トレッ
ド表面の平均気泡面積が５００〜６０００μＩＩ１２、
トレッド表面の各気泡面積の変動係数が０．５〜０，８
、およびトレッド表面の気泡占有面積率が１０％〜４０
％であることを特徴とする。

以下、この手段につき詳しく説明する。

本発明において空気入りタイヤの１・レッド部を独立気
泡を有する発泡ゴムで構成するには、通常、トレッド部
に用いられるゴム組成物に発泡剤を加え、通常のタイヤ
製造方法により加硫を行なうことによればよい。この場
合の発泡ゴムのガラス転移温度は、冬期使用でクランク
が発生しないように脆化温度が−３０℃以下であればよ
い。発泡剤は、有機又は無機の発泡剤を任意に選択でき
る。例えば、有機発泡剤としてはベンゼンスルホニルヒ
ドラジド、ジニトロンペンタメチレンテトラミン、アゾ
ジカルボンアミド等であり、無機発泡剤としては、重炭
酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム
であり、特に限定されない。その他、カーボンプランク
、軟化剤、老化防止剤、ワソクス、加硫剤、加硫促進剤
等の配合剤を当業界の慣行に従い適宜に適量配合しても
よい。さらに、氷雪路性能、一ｉ路性能を向上させる手
法として、キャップトレッドゴム／ベーストレッドゴム
構造のような二層、三層のトレッド構造を導入すれば、
いっそうこれらの性能を向上できるようになるので好ま
しい。

本発明では、トレッド部を構、威する上記の独立気泡を
有する発泡ゴムは、下記ｉｌｌ〜（４）の要件を有する
ものである。

（１）０゜ＣにおけるＪＩＳ硬度が６０〜７０であるこ
と。

発泡ゴムの硬度は、０゜ＣにおけるＪＩＳ硬度が６０〜
７０であることが必要であり、好ましくは６３〜６８で
ある。０℃のＪＩＳ硬度が６０未満では氷雪路における
制動性、駆動性が十分でなく、一般路における耐摩耗性
、操縦安定性等の走行性能も低下し、好ましくない．７
０超では氷雪路での性能が低下し、実用上問題となる。

《２）トレッド表面の平均気泡面積が５００〜６０００
／Ｊｍ”であること。

発泡ゴムの平均気泡面積は、５００〜６０００μｌＩ１
２の独立気泡であることが必要であり、好ましくは１０
００〜４０００　／ｌ　ｍ２である。５　００　ｕ　ｍ
２未満では氷雪路性能の改良効果が不十分であり、６０
００μＩＩ１２を超えると耐摩耗性で一般路面での走行
性能が大幅に低下するからである。

（３）トレッド表面の各気泡面積の変動係数が０．５〜
０．８であること。

気泡の形状および分布状態について検討した結果、気泡
の分布は分布幅を狭くし、気泡の形状および占有面積比
率を最適化することにより雪水路性能、一般路性能を同
時に満足することを見出したことによる。

ここで、独立気泡の変動係数（Ｋ）とは下弐に従って求
められる。

Ｋ　＝　Ｓ／Ｘ Ｘ　：平均気泡面積（μｍ　２　） Ｓ　：ｘの標準偏差（μｍ２） この独立気泡の変動係数（Ｋ）は、０．５〜０．８の分
布状態であることが必要である。この変動係数（Ｋ）が
０．５未満では気泡のエソジ効果の低下により氷雪路性
能および一般路性能が低下し、０．８超では気泡の排水
効果が低下するため一般路性能は改良されるが氷雪性能
が低下する。

（４）トレッド表面の気泡占有面積率が１０％〜４０％
であること。

１０％未満では氷雪路性能の改良効果が少なく、４０％
超では氷雪路性能は改良されるものの、耐摩耗性や一般
路性能が大幅に低下するからである。気泡占有面積率は
、発泡ゴムの単位面積当りに占める気泡の面積比率で示
される。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例、比較例 タイヤサイズ１８５／７０　Ｒ１３　８５Ｑで２枚のス
チールベルト構造のブロソクパターンを有する各空気入
りラジアルタイヤを製造したく実施例１〜４、比較例１
〜７）。これらのタイヤにつき下記の性能を試験し、比
較例１のタイヤをコントロールタイヤとして各性能を１
００として各例との比較を行なった。この結果を第１表
に示す。

平均気泡面積、気泡の変動係数、気泡占有面積率： 各テストタイヤのトレッド部より試験片を切り出し、平
面とした後、柏木研究所製ＮＥＸＬＩＳ６４００を用い
て１６５倍にて画像処理を行ない、Ｎ＝５の測定の平均
値で評価した。

ＪＩＳ−＾硬度： 各テストタイヤのトレッド部より試験片を切り出し、Ｊ
ＩＳ−Ｋ６３０１に規定されている方法に準拠して、温
度０゜Ｃのときの硬度を測定した。

氷上路面での制動性能： 氷盤上を初速３９ｋｍ／ｈで走行し、制動した時の制動
距離を測定し、従来タイヤを１００として指数表示した
。数値は大なる程、制動が良好であることを示す。

圧雪路面での駆動性能； 圧雪路面を乗用車で制動を繰返して、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、従来タイヤに対する指数で示した
。数値は大なる程、駆動性が良好であることを示す。

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｛＋ｆ！）を従来タイ
ヤに対する指数で示した。数値は大なる程、操縦安定性
が良好であることを示す。

耐摩耗性（乾燥路面）： １０ 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２０，ＯＯＯｋｍ走行した後、各タイヤ
の摩耗量を従来タイヤの摩耗量に対する指数で示した。

数値は大なる程、耐摩耗性が良好であることを示す。

（木頁以下余白） 実施例１〜４から明らかなように、０℃におけるＪＩＳ
硬度、平均気泡面積、気泡の変動係数、気泡占有面積で
相互に最適化されたものは、雪氷路におＩＪる：ｈリ動
性、駆動性が優れ、一般路における性能を保持できるこ
とが確認された。

これに対し、比較例２はＪＩＳ硬度が低いため、雪上制
動および一般路での操縦安定性、耐摩耗性で劣る。

比較例３は、ＪＩＳ硬度が高過ぎる例であるが、氷上制
動性能の効果が得られない。

比較例４は、硬度、変動係数、気泡占有面積は最適範囲
にあるものの、平均気泡面積が小さいため、氷上制動性
能で問題がある。

比較例５および６は、気泡の変動係数が過小、過大の場
合であるが、変動係数が大の場合（比較例５）、小さい
場合（比較例６）共に氷上制動性能および耐摩耗性の低
下が太き《実用上問題となる。

比較例７は、気泡占有面積が大きい場合の例であるが、
氷雪路における性能は優れるものの１３ 一般路における操縦安定性、耐摩耗性が大幅に低下し、
好ましくない。

以上のことからトレッド部に発泡ゴムを使用しても、発
泡ゴムの平均気泡面積、気泡の変動係数、気泡占有面積
率および発泡ゴムの硬度の各々が最適の組合せ範囲にな
いと氷雪路における摩擦力の著しい改善と一般路におけ
る走行性能を両立できないことが確認された。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように本発明の空気入りタイヤは、路
面に接触するトレッド部のゴムとして独立気泡を有する
発泡ゴムを用い、この発泡ゴｌ、の０゜ＣにおけるＪＩ
Ｓ硬度、平均気泡面積、気泡の変動係数および気泡占有
面積率を最適範囲に維持したため、一般路（乾燥路、湿
潤路）における走行性能を損なうことな《氷雪路におけ
る摩擦力を著しく改良させることが可能となる。

１ ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 独立気泡を有する発泡ゴムでトレッド部を構成してなり
   、前記発泡ゴムは、０℃におけるＪＩＳ硬度が６０〜７
   ０、トレッド表面の平均気泡面積が５００〜６０００μ
   ｍ＾２、トレッド表面の各気泡面積の変動係数が０．５
   〜０．８、およびトレッド表面の気泡占有面積率が１０
   ％〜４０％であることを特徴とする空気入りタイヤ。