JPH04176707A - Pneumatic tire - Google Patents

Pneumatic tire

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JPH04176707A
JPH04176707A JP2330654A JP33065490A JPH04176707A JP H04176707 A JPH04176707 A JP H04176707A JP 2330654 A JP2330654 A JP 2330654A JP 33065490 A JP33065490 A JP 33065490A JP H04176707 A JPH04176707 A JP H04176707A
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JP
Japan
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rubber
tread
short fibers
foamed rubber
tire
Prior art date
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Application number
JP2330654A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kawakami
伸二 河上
Shingo Midorikawa
真吾 緑川
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04176707A publication Critical patent/JPH04176707A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts

Abstract

PURPOSE:To improve the frictional force on an ice snow road by constituting a tread part having a specific value of the average gas foam area of the surface from a specific kind of foamed rubber and polyamide group short fibers and arranging the polyamide group short fibers on the block surface and side surface of the tread part in a foamed rubber. CONSTITUTION:A tread part 13 is constituted of a polymer having a glass transition temperature from -60 to -20 deg.C, foamed rubber which has independent gas foams and contains the urethane group assisting agent having at most the equal quantity to the foaming agent compounding quantity and polyamide group short fibers 17 having a number average molecular weight of 5,000 or more. At this time, the polyamide short fibers 17 are arranged along the obverse surface (a) and side surface (b) of the block 16 of the tread part 13. The average gas foam area of a tread surface 10 is set to 100-5,000mum<2>, and the variation coefficient of each gas foam area is set to 0.5-0.8, and the gas foam occupation area rate is set to 1-4%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、−船路(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)、特に氷上摩擦力を向上させた全天候性能を有する
空気入りタイヤに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is directed to: - reducing frictional force (braking performance, driving performance) on icy roads, especially on ice, without impairing running performance on shipping routes (dry roads, wet roads); This invention relates to a pneumatic tire with improved frictional force and all-weather performance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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。
Conventionally, when driving a car in winter in a snowy and cold region, safety on snowy and icy roads is ensured by using spiked tires with spikes driven into the tires or by attaching tire chains to the outer circumference of the tires. There is. However, tires equipped with spiked tires or tire chains are susceptible to road wear and damage, which becomes dust and causes pollution, posing a major environmental problem.

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に雪上路および氷上路にお
ける制動性、駆動性を有したスタッドレスタイヤが現在
急速に普及しっつある。
In order to solve these safety and environmental problems, studless tires that have braking and driving performance on snowy and icy roads without the use of spikes or chains are rapidly becoming popular.

このスタッドレスタイヤとして、トレッド部に独立気泡
を有する発泡ゴムを用いたタイヤは、例えば、特開昭6
2−283001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、氷
雪路における摩擦力は良好であるが、発泡ゴムの硬度が
低いため、独立気泡によるエツジ効果と排水効果とが十
分でなく、このため耐摩耗性や一般路(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がある。
As this studless tire, a tire using foamed rubber having closed cells in the tread portion is, for example,
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 2-283001 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-90402. However, although these tires have good frictional force on icy and snowy roads, the hardness of the foamed rubber is low, so the edge effect and drainage effect of closed cells are insufficient, resulting in poor wear resistance and poor friction on ordinary roads (dry roads). There is a problem in that the driving performance on roads (roads, wet roads) is reduced.

このような問題点の解決のため氷雪路におけるゴムの摩
擦力の発現について鋭意検討した結果、氷雪路のゴムの
摩擦力は、ゴムブロックのエツジによる掘り起こし摩擦
力とゴムが氷表面に接触して発生する凝着摩擦力がその
主要因であることを見出した。したがって、この2つの
摩擦力を共に最大限に利用するゴム配合が望ましいが、
エツジ効果を上げるためゴムブロックのタイヤ周方向の
剛性をある程度高くする一方、凝着力を上げるため水面
に対して直角方向、即ちゴムブロックの径方向の剛性を
低くする必要がある。
In order to solve these problems, we conducted a thorough study on the development of frictional force in rubber on icy and snowy roads, and found that the frictional force of rubber on icy and snowy roads is due to the excavation frictional force caused by the edges of the rubber blocks and the frictional force caused by the rubber coming into contact with the ice surface. It was found that the adhesive friction force generated was the main cause. Therefore, it is desirable to have a rubber compound that makes maximum use of both of these two frictional forces.
In order to increase the edge effect, it is necessary to increase the rigidity of the rubber block in the tire circumferential direction to some extent, while in order to increase the adhesion force, it is necessary to decrease the rigidity in the direction perpendicular to the water surface, that is, in the radial direction of the rubber block.

特開昭63−89547号公報は、発泡ゴムに短繊維を
加えてトレッド部の硬度を上げて一般路での走行性能を
改善することを提案している。しかしながら、この場合
、短繊維が発泡ゴム中にランダムに混入されているため
、トレッド部のブロック剛性が均一に高まり、タイヤ周
方向のブロック剛性がタイヤ径方向(ラジアル方向)の
ブロック剛性よりも大きくはならないので、いわゆる凝
着効果(トレッド表面が氷表面に着いてその氷表面の表
面形状に追随すること)が生じない。このため、氷上摩
擦力が向上しないという欠点がある。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-89547 proposes adding short fibers to foamed rubber to increase the hardness of the tread portion to improve running performance on general roads. However, in this case, because the short fibers are randomly mixed into the foamed rubber, the block rigidity of the tread increases uniformly, and the block rigidity in the tire circumferential direction is greater than the block rigidity in the tire radial direction. Therefore, the so-called adhesion effect (the tread surface attaching to the ice surface and following the surface shape of the ice surface) does not occur. For this reason, there is a drawback that the frictional force on ice is not improved.

さらに、スタッドレスタイヤは一般路(乾燥路、湿潤路
)では操縦性能が悪いが、この主要な原因は使用するポ
リマーのガラス転移温度(Tg)に関係することが判っ
た。すなわち、スタッドレスタイヤ用のトレッドコンパ
ウンドに使用されるポリマーは低温でもゴム弾性を失わ
ないことに重点があるため、Tgが低いことが必要であ
ると考えられている。このために、例えば、天然ゴム(
NR) 、ポリブタジェンゴム(BR)、低スチレン含
量のスチレン−ブタジェン共重合体ゴム(S B R)
などがスタッドレスタイヤのポリマーとして汎用されて
いる。
Furthermore, studless tires have poor handling performance on ordinary roads (dry roads, wet roads), and it has been found that the main reason for this is related to the glass transition temperature (Tg) of the polymer used. That is, since it is important that polymers used in tread compounds for studless tires do not lose their rubber elasticity even at low temperatures, it is thought that they need to have a low Tg. For this, for example, natural rubber (
NR), polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer rubber with low styrene content (SBR)
etc. are commonly used as polymers for studless tires.

一方、乾燥路あるいは湿潤路におけるゴムの摩擦力は0
℃近辺でのゴムの損失正接に依存するところが大きく、
このためには粘弾性の温度依存性の転移領域がO℃近辺
にあるポリマー、すなわちTgの高いポリマーを用いる
のがよい。
On the other hand, the frictional force of rubber on a dry or wet road is 0.
It largely depends on the loss tangent of the rubber near °C.
For this purpose, it is preferable to use a polymer whose viscoelastic temperature-dependent transition region is around 0° C., that is, a polymer with a high Tg.

したがって、グリップ力を重視する高性能タイヤでは、
Tgの高い高スチレン含量のSBRが使用されている。
Therefore, for high-performance tires that emphasize grip,
High styrene content SBR with high Tg is used.

このようにポリマーのTgに関して必要な項目が異なる
ため、氷雪上のグリップ力と乾燥路、湿潤路でのグリッ
プ力を両立させるトレッドコンパウンドはみられない。
Since the required items regarding the Tg of the polymer are different in this way, there is no tread compound that can achieve both grip power on ice and snow and grip power on dry and wet roads.

このように、氷雪性能(氷雪路における摩擦力)と共に
耐摩耗性や一般路における走行性能をも満足する性能を
有するタイヤは得られていないのが現状である。
As described above, it is currently not possible to obtain a tire that satisfies not only ice and snow performance (frictional force on ice and snow roads) but also wear resistance and driving performance on ordinary roads.

しかしながら、このトレッドゴムに配合する短繊維の繊
維長には限界があり、短繊維の繊維長が長くなるとトレ
ッドゴム中に均一に分散させることが困難となり、加工
性の良好なトレッドゴム組成物が得られないし、短繊維
の繊維長が短かくなりすぎると、押出成形時の配向が不
十分になり、氷雪性能を充分に向上させることができな
かった。
However, there is a limit to the fiber length of the short fibers that are blended into this tread rubber, and when the fiber length of the short fibers becomes long, it becomes difficult to uniformly disperse them in the tread rubber, making it difficult to create a tread rubber composition with good processability. However, if the fiber length of the short fibers was too short, the orientation during extrusion molding would be insufficient, and the ice and snow performance could not be sufficiently improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は、乾燥・湿潤路面における走行性能を損なうこ
となく氷雪路における摩擦力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。
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that has improved frictional force on icy and snowy roads without impairing running performance on dry or wet road surfaces.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部が独立気泡を有
する発泡ゴムと数平均分子量s、oo。
The pneumatic tire of the present invention has a tread portion made of foamed rubber having closed cells and a number average molecular weight of s, oo.

以上のポリアミド系短繊維とから構成され、前記発泡ゴ
ムはガラス転移温度が−60℃〜−20℃のポリマーを
含有すると共に発泡剤配合量に対して同量未満の尿素系
助剤を含有し、かつトレ・ノド表面の平均気泡面積が1
00〜5000μm2、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1%〜4%であり、さらに前記ポリアミド系
短繊維の殆んどが前記発泡ゴム中でトレッド部のプロ・
ツク表面および側面に沿って配向したことを特徴とする
The foamed rubber contains a polymer having a glass transition temperature of -60°C to -20°C and a urea-based auxiliary agent in an amount less than the same amount as the amount of the blowing agent. , and the average bubble area on the surface of the tore nod is 1
00 to 5000 μm2, the coefficient of variation of each bubble area on the tread surface is 0.5 to 0.8, and the bubble occupation area ratio on the tread surface is 1% to 4%, and most of the polyamide short fibers are In the foamed rubber, the tread part is
It is characterized by being oriented along the surface and sides.

本発明は、ゴム中に配合された短繊維を一方向に配列さ
せると、その配列と平行な方向の弾性率は上昇し、配列
と直角な方向の弾性率は殆ど変わらないという短繊維配
合ゴムの異方性を利用するものである。即ち、トレッド
ブロックを構成する短繊維配合ゴムとして、数平均分子
量5,000以上のポリアミド系短繊維を配合した配合
ゴムを使用し、ブロックの表面に平行に繊維を配列させ
ることによってトレッドブロック表面に直角な方向では
剛性を低下させると共に、表面に平行な方向に対しては
剛性を高くし、それによってトレッドブロックの周方向
剛性を高くしそのエツジ効果を上げると同時に、路面に
直角方向におけるブロックの径方向剛性を低くし氷表面
への摩擦力、所謂凝着摩擦力を向上することができる。
The present invention is a rubber compounded with short fibers in which when the short fibers blended into the rubber are arranged in one direction, the elastic modulus in the direction parallel to the arrangement increases, and the elastic modulus in the direction perpendicular to the arrangement hardly changes. This method takes advantage of the anisotropy of . That is, as the short fiber compounded rubber constituting the tread block, a compound rubber compounded with polyamide short fibers having a number average molecular weight of 5,000 or more is used, and by arranging the fibers parallel to the surface of the block, the tread block surface is By reducing the stiffness in the direction perpendicular to the road surface and increasing the stiffness in the direction parallel to the surface, this increases the circumferential stiffness of the tread block and increases its edge effect, while at the same time increasing the stiffness of the block in the direction perpendicular to the road surface. By lowering the radial rigidity, it is possible to improve the frictional force against the ice surface, the so-called adhesion frictional force.

また、スタンドレスタイヤのトレッドコンパウンドのポ
リマーとしては、低温であっても十分なゴム弾性を発揮
することができるTg−60℃以下のNR、シス結合成
分の高いBRlあるいは低スチレン含量のSBRなどが
汎用されている(特開昭62−283001号及び特開
昭63−90402号各公報)。しかし、乾燥路、漫澗
路でのタイヤの運動性能のためにはTgが低すぎること
は好ましいことではない。即ち、タイヤの運動性能を上
げるためにはトレッドゴムの高ヒステリシスロス化を図
ることによって路面との摩擦力を上げることが重要であ
るが、摩擦中のゴムの振動数は数千ヘルツにも及ぶため
、ゴム温度より数十度低温での10Hz程度の損失正接
を大きくすることによって高ヒステリシスロス化を図る
ことができる。実際、0℃におけるtan δはタイヤ
の制動摩擦力と良い相関を示すポリマー領域の損失正接
の粘弾性温度依存性の転移領域において最大となる。転
移領域は一般にガラス転移温度を始点として、高温側に
30℃ぐらいの温度幅を持っているので、この幅の内側
に0℃を含めばポリマーの損失正接は大きくなる。従っ
て、乾燥路、湿潤路での運動性能のためには高いTgの
ポリマーがよいが、氷雪路面ではTgに近い温度で使用
されるため、ゴム弾性を失い硬化してしまうので氷雪摩
擦力が発揮されないという問題がある。
In addition, polymers for the tread compound of standless tires include NR with a Tg of -60°C or less that can exhibit sufficient rubber elasticity even at low temperatures, BRl with a high cis bond component, or SBR with a low styrene content. It is widely used (Japanese Patent Application Laid-open Nos. 62-283001 and 63-90402). However, it is not preferable for the Tg to be too low for the tire's maneuverability on dry roads or rough roads. In other words, in order to improve the dynamic performance of tires, it is important to increase the frictional force with the road surface by increasing the hysteresis loss of the tread rubber, but the vibration frequency of the rubber during friction reaches several thousand hertz. Therefore, a high hysteresis loss can be achieved by increasing the loss tangent of about 10 Hz at a temperature several tens of degrees lower than the rubber temperature. In fact, tan δ at 0° C. is maximum in the viscoelastic temperature-dependent transition region of the loss tangent of the polymer region, which shows a good correlation with the braking friction force of the tire. The transition region generally has a temperature range of about 30°C on the high temperature side starting from the glass transition temperature, so if 0°C is included within this range, the loss tangent of the polymer will increase. Therefore, a polymer with a high Tg is good for driving performance on dry and wet roads, but since it is used at temperatures close to Tg on icy and snowy roads, it loses its rubber elasticity and hardens, resulting in less frictional force on ice and snow. The problem is that it is not.

そこで、このような高いTgのポリマーの低温での硬化
を防ぎ、ゴム弾性を保持させるためには、ポリマーに気
泡を含有させること、すなわち、発泡ゴムを使用するこ
とが有効である。
Therefore, in order to prevent such a high Tg polymer from curing at low temperatures and maintain rubber elasticity, it is effective to include bubbles in the polymer, that is, to use foamed rubber.

極く少ない気泡量であっても高いTgのポリマーを含有
させると比較的低温までゴム弾性が失われず、スタッド
レスタイヤとして必要な性能を得ることができる。
Even if the amount of bubbles is extremely small, if a polymer with a high Tg is contained, the rubber elasticity will not be lost even at relatively low temperatures, and the performance necessary for a studless tire can be obtained.

全天候性を目的としたタイヤでは、トレッドのブロック
剛性を高くする必要があるが発泡ゴムのみでは高温時の
剛性を維持できず、本発明のように配向させた短繊維を
利用してプロ・7り剛性の異方性を制御することにより
始めて、低弾性率のコンパウンドを使用することが可能
となる。
For tires intended for all-weather performance, it is necessary to increase the block rigidity of the tread, but foamed rubber alone cannot maintain rigidity at high temperatures. Only by controlling the stiffness anisotropy can it be possible to use compounds with low elastic modulus.

以下、図を参照してこの手段につき詳しく説明する。This means will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の空気入りタイヤの一例の子午線方向半
断面説明図である。この第1図において、本発明の空気
入りタイヤAは、左右一対のビード部IL 11とこれ
らビード部IL 11に連結する左右一対のサイドウオ
ール部12.12とこれらサイドウオール部12.12
間に配されるトレッド部13からなる。左右一対のビー
ド部11.11間にはカーカス層14が装架されており
、トレッド部13においては、この外周を取り囲むよう
にベルト層15が配置されている。10はトレッド表面
である。
FIG. 1 is an explanatory half-sectional view in the meridian direction of an example of the pneumatic tire of the present invention. In FIG. 1, the pneumatic tire A of the present invention includes a pair of left and right bead portions IL 11, a pair of left and right sidewall portions 12.12 connected to these bead portions IL 11, and these sidewall portions 12.12.
It consists of a tread section 13 arranged between the two. A carcass layer 14 is installed between the pair of left and right bead portions 11.11, and a belt layer 15 is arranged to surround the outer periphery of the carcass layer 14 in the tread portion 13. 10 is the tread surface.

以下に本発明の構成要件について詳述する。The constituent elements of the present invention will be explained in detail below.

(1)本発明では、トレッド部13を独立気泡を有する
発泡ゴムと数平均分子量5,000以上のポリアミド系
短繊維とで構成している。この発泡ゴムはTgが一60
℃〜−20℃のポリマーを含有すると共に発泡剤配合量
に対して同量未満の尿素系助剤を含有する。
(1) In the present invention, the tread portion 13 is composed of foamed rubber having closed cells and short polyamide fibers having a number average molecular weight of 5,000 or more. This foam rubber has a Tg of 160
It contains a polymer having a temperature of .degree. C. to -20.degree. C. and a urea-based auxiliary agent in an amount less than the same amount as the amount of blowing agent blended.

乾燥路、湿潤路でのグリップ力の向上のために、Tgが
一60℃以上のポリマーが必要である。
In order to improve grip on dry and wet roads, a polymer with a Tg of 160°C or higher is required.

また、Tgが一20℃超であっては常温であっても硬く
なり過ぎるので、かえってグリップ力が低下してしまう
。Tgが一60℃〜−20℃の範囲に入るポリマーとし
ては、例えば、スチレン含量の高いSBR、ブタジェン
中のビニル成分の多いSBR、ビニル成分の多いBR、
ブチルゴムなどを挙げることができる。これらのポリマ
ーの配合量は全ゴム分100重量部中30〜70重量部
がよい。30重量部未満では乾燥路、湿潤路での運動性
能が劣り、70!量部超では低温時の硬化が起こって氷
雪路面でのグリップ力が不足するからである。残余の7
0〜30重量部は、Tgが一60℃未満のジエン系ゴム
、例えばNR、シス成分の多いBR1低スチレン含量の
SBRなどを用いればよい。
Furthermore, if the Tg exceeds 120° C., it will become too hard even at room temperature, and the grip strength will actually decrease. Examples of polymers whose Tg falls within the range of -20°C include SBR with a high styrene content, SBR with a high vinyl content in butadiene, BR with a large vinyl content,
Examples include butyl rubber. The blending amount of these polymers is preferably 30 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the total rubber content. If it is less than 30 parts by weight, performance on dry roads and wet roads will be poor, and 70! This is because if the temperature exceeds the amount, hardening occurs at low temperatures, resulting in insufficient grip on icy and snowy roads. the remaining 7
For 0 to 30 parts by weight, a diene rubber having a Tg of less than 160°C, such as NR, BR1 with a large cis component, and SBR with a low styrene content may be used.

また、本発明においては、氷雪路面での摩擦力を改良す
るために、トレッド部13に比較的硬度の高い発泡ゴム
を使用している。すなわち、発泡ゴムに含有される独立
気泡がエツジ効果および排水効果を向上させ、特に0℃
付近での疑似液体層が存在する氷上で驚くべき効果を奏
するのである。また、低温時低硬度で氷雪摩擦を改良す
るという従来よりの考え方は発泡ゴムには当てはまらず
、むしろある程度硬くした方が路面に接する独立気泡が
もたらすエツジ効果と排水効果とを著しく向上すること
ができる。しかも、比較的高硬度にすることによって、
ブロック剛性が向上し、従来の冬用タイヤの弱点であっ
た一般路(乾燥路、湿潤路)における走行性能を高レベ
ルに保持させることが可能になる。
Furthermore, in the present invention, foamed rubber with relatively high hardness is used for the tread portion 13 in order to improve the frictional force on icy and snowy road surfaces. In other words, the closed cells contained in foam rubber improve the edge effect and drainage effect, especially at 0°C.
It has a surprising effect on ice where there is a pseudo-liquid layer nearby. Furthermore, the conventional concept of improving ice and snow friction with low hardness at low temperatures does not apply to foamed rubber; in fact, making it a certain degree of hardness can significantly improve the edge effect and drainage effect brought about by closed cells in contact with the road surface. can. Furthermore, by making the hardness relatively high,
The block rigidity is improved, making it possible to maintain a high level of driving performance on general roads (dry roads and wet roads), which has been a weak point of conventional winter tires.

ただし、発泡ゴムは非発泡ゴムに比べて硬度が大幅に低
下するため、通常、発泡ゴムの硬度を高くするにはマト
リックスゴムの硬度を大幅に高くしておく。−船釣には
カーボンブランクなどの補強剤を大幅に増量するか、又
はオイルなどの軟化側を大幅に減量するなどの調節を行
うが、加工性や発熱性などが悪化してしまうので好まし
くない。そこで、発泡剤の分解温度を低下させるため、
発泡剤と併用される尿素系助剤が架橋密度を増加させる
ことに着目して検討を行った結果、ゴム組成物に尿素系
助剤を単独で配合しても硬度は上がるが、発泡剤と併用
することで更にその効果が大となることが判った。
However, since the hardness of foamed rubber is significantly lower than that of non-foamed rubber, normally, in order to increase the hardness of foamed rubber, the hardness of the matrix rubber is significantly increased. - For boat fishing, adjustments are made such as significantly increasing the amount of reinforcing agents such as carbon blank, or significantly reducing the amount of softening agents such as oil, but this is not desirable as it will worsen workability and heat generation. . Therefore, in order to lower the decomposition temperature of the blowing agent,
As a result of our research focusing on the fact that urea-based auxiliary agents used in combination with foaming agents increase crosslink density, we found that adding urea-based auxiliary agents alone to a rubber composition increases hardness, but when combined with foaming agents, hardness increases. It was found that the effect was even greater when used in combination.

すなわち、発泡剤に対して尿素系助剤を特定量配合する
ことで、発泡による硬度低下を抑制し、非発泡ゴムと同
程度の硬度にすることができ、また加工性や発熱性など
に悪影響を及ぼさないことも1i1!認された。さらに
、発泡剤としては例えばニトロソ化合物を選択すると分
解反応の途中でホルムアルデヒドが生成され、強い刺激
臭を与えるので、この場合にもアルデヒドの受体となる
尿素系助剤を配合することは作業性の面から大変有効で
ある。
In other words, by blending a specific amount of urea-based auxiliary agent into the foaming agent, it is possible to suppress the decrease in hardness due to foaming and achieve a hardness comparable to that of non-foamed rubber, while also having a negative impact on processability, heat generation, etc. It is also 1i1 that it does not affect you! It has been certified. Furthermore, if a nitroso compound is selected as a blowing agent, formaldehyde will be generated during the decomposition reaction and give a strong irritating odor, so in this case as well, it is important to incorporate a urea-based auxiliary agent that accepts aldehyde. It is very effective from this point of view.

この気泡の水路面への摩擦力を大きくすると同時にタイ
ヤトレッドブロックのエツジ効果を上げることが困難な
内部の均一なゴムの場合、そのエツジ効果を上げるため
にはブロックの周方向剛性をある程度高くなければなら
ず、いわゆる凝着摩擦力を向上するためには路面と直角
な方向であるブロックの径方向剛性は低くする必要があ
る。
In the case of uniform rubber inside, it is difficult to increase the frictional force of these air bubbles against the waterway surface and at the same time increase the edge effect of the tire tread block.In order to increase the edge effect, the circumferential rigidity of the block must be increased to a certain degree. Of course, in order to improve the so-called adhesive friction force, it is necessary to lower the radial rigidity of the block in the direction perpendicular to the road surface.

このために、本発明は、短繊維配合ゴムの異方性、即ち
ゴム中に配合された短繊維を一方向に配列することによ
り、配列方向と直角な方向の弾性率を殆ど変わらないよ
うにしながら配列方向と平行な方向の弾性率を上昇させ
ることを利用するものである。すなわち、短繊維配合ゴ
ムの短繊維配向方向を制御し、ゴムブロックの表面に平
行に繊維を配列してブロック表面に直角な方向の剛性を
低くする一方、表面に平行な方向の剛性を高くすること
によって始めて、工ッジ効果と凝着摩擦力を最大にする
ことができるのである。
To this end, the present invention aims to improve the anisotropy of the rubber compounded with short fibers, that is, by arranging the short fibers mixed in the rubber in one direction, the modulus of elasticity in the direction perpendicular to the direction of arrangement is almost unchanged. However, this method utilizes the fact that the elastic modulus in the direction parallel to the arrangement direction is increased. In other words, by controlling the short fiber orientation direction of the short fiber compound rubber and arranging the fibers parallel to the surface of the rubber block, the stiffness in the direction perpendicular to the block surface is reduced, while the stiffness in the direction parallel to the surface is increased. Only then can the wedge effect and adhesive friction force be maximized.

本発明において、この発泡ゴムは、発泡剤と発泡剤配合
量に対して同量未満の尿素系助剤を配合したゴム組成物
からなる。尿素系助剤の配合量は発泡剤対して30〜9
0重量%の範囲内で配合するのが好ましい。尿素系助剤
を配合しないと、発泡ゴムの硬度が非発泡ゴムより大幅
に低下するためにカーボンブラックなどの補強剤を大幅
に増量するか、又はオイルなどの軟化剤を大幅に減量す
るなどの調節が必要となり、加工性や発熱性などが悪化
する。しかも分解温度の高い発泡剤を用いた場合には通
常の加硫温度によりタイヤを製造するのが困難になる。
In the present invention, the foamed rubber is made of a rubber composition containing a foaming agent and a urea-based auxiliary agent in an amount less than the same amount as the foaming agent. The amount of urea-based auxiliary agent is 30 to 9% of the blowing agent.
It is preferable to blend within the range of 0% by weight. If a urea-based auxiliary agent is not added, the hardness of foamed rubber will be significantly lower than that of non-foamed rubber, so it is necessary to significantly increase the amount of reinforcing agents such as carbon black or significantly reduce the amount of softeners such as oil. Adjustment is required, and processability and heat generation properties deteriorate. Moreover, when a blowing agent with a high decomposition temperature is used, it becomes difficult to manufacture tires at normal vulcanization temperatures.

また、発泡剤量に対して同量以上の尿素系助剤を配合す
ると、発泡による硬度低下を抑える効果が飽和して不経
済であり、しかも発泡剤によっては分解温度が低下し過
ぎて、混合、押出工程で未加硫ゴムが発泡する恐れがあ
る。
In addition, if a urea-based auxiliary agent is added in an amount equal to or more than the amount of blowing agent, the effect of suppressing the decrease in hardness due to foaming becomes saturated, making it uneconomical, and depending on the blowing agent, the decomposition temperature may drop too much, resulting in , there is a risk that unvulcanized rubber may foam during the extrusion process.

本発明において空気入りタイヤのトレッド部を独立気泡
を有する発泡ゴムで構成するには、トレッド部に用いら
れるゴム組成物に発泡剤および尿素系助剤を加え、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
。この場合の発泡剤としては、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、ジニトロソペンタメチレンテ
トラミン、アヅ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。尿素系助剤
としては、凝集防止剤、吸湿防止のための酸性物質等と
尿素との化合物あるいは尿素単独物が用いられる。具体
的には例えば、水和化成工業−のセルペース)M3  
(尿素+酸性物質)、セルペーストに5  (尿素+酸
性物質)、セルペースト101(尿素+凝集防止剤)が
挙げられる。その他、カーボンブラック、軟化剤、加工
助剤、老化防止剤、ワックス、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
。ただし、発泡剤は特に本発明タイヤを得るために原料
ゴム100重量部に対して0.5〜20重量部配合する
のが好ましい。さらに、氷雪路性能、−船路性能を向上
させる手法として、キャンプトレッドゴム/ヘーストレ
ソ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。
In order to construct the tread portion of a pneumatic tire in the present invention with foamed rubber having closed cells, a foaming agent and a urea-based auxiliary agent are added to the rubber composition used for the tread portion, and vulcanization is performed using a normal tire manufacturing method. It depends on what you do. As the blowing agent in this case, any organic or inorganic blowing agent can be selected. For example, organic blowing agents include benzenesulfonyl hydrazide, dinitrosopentamethylenetetramine, azudicarbonamide, etc., and inorganic blowing agents include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium nitrite, and are not particularly limited. As the urea-based auxiliary agent, a compound of urea and an anti-aggregation agent, an acidic substance for preventing moisture absorption, etc., or urea alone is used. Specifically, for example, Hydration Kasei Kogyo's Cellupace) M3
(urea + acidic substance), cell paste 5 (urea + acidic substance), and cell paste 101 (urea + anti-aggregation agent). In addition, compounding agents such as carbon black, softeners, processing aids, anti-aging agents, waxes, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators may be added in appropriate amounts according to the practices in the industry. However, in order to obtain the tire of the present invention, the blowing agent is preferably blended in an amount of 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. Furthermore, as a method to improve performance on ice and snow roads, and on sea routes, it is possible to further improve these performances by introducing a two-layer or three-layer tread structure such as the camp tread rubber/heath tread rubber structure. Therefore, it is preferable.

(2)短繊維が数平均分子量5,000以上のポリアミ
ド系短繊維であること。
(2) The short fibers are polyamide short fibers with a number average molecular weight of 5,000 or more.

トレッドゴムに対する短繊維の分散性が向上すると、短
繊維配合トレッドゴム組成物の安定性や加工性が向上す
る。この短繊維のゴム中への分散性は短繊維の平均長が
長くなったり、或いはその平均直径が短かくなったりす
るにつれて、繊維同士が絡まり合い易くなり、塊状にな
って均一に分散させることができない。しかし、短繊維
の平均長が短かくなりすぎると押出成形による短繊維の
配向性が低下する。このため、短繊維としては、平均直
径1〜10μm、平均長5、000μm以下のものを使
用するのが一般的であった・ 本発明では、短繊維として数平均分子量が5.000以
上のポリアミド系短繊維を使用することにより、トレッ
ドゴム中への分散性を向上し、押出成形における配向性
を向上したトレ・ラドゴム組成物を得ることができる。
When the dispersibility of short fibers in tread rubber improves, the stability and processability of the tread rubber composition containing short fibers improves. The dispersibility of these short fibers into rubber increases as the average length of the short fibers increases or as their average diameter decreases, the fibers become more likely to become entangled with each other, forming clumps and dispersing uniformly. I can't. However, if the average length of the short fibers becomes too short, the orientation of the short fibers during extrusion will deteriorate. For this reason, it was common to use short fibers with an average diameter of 1 to 10 μm and an average length of 5,000 μm or less. In the present invention, the short fibers are made of polyamide with a number average molecular weight of 5.000 or more. By using short fibers, it is possible to obtain a Tore-Rad rubber composition that has improved dispersibility in the tread rubber and improved orientation during extrusion molding.

このため、本発明では、短繊維として平均長がより一層
短かく、かつ平均直径が小さいもの、好ましくは平均長
1〜100μ蒙、平均直径0o05〜0.8μmの範囲
内で、かつシランカップリング剤で表面処理したものを
使用するのがよい。
Therefore, in the present invention, the short fibers have a shorter average length and a smaller average diameter, preferably within the range of an average length of 1 to 100 μm, an average diameter of 0.05 to 0.8 μm, and silane coupling. It is best to use one whose surface has been treated with a chemical agent.

また、短繊維の融点は150〜260℃の範囲内にある
ものがより一層好ましい。数平均分子量が規定未満の場
合は、ポリアミドの繊維形成能が悪(、強度が低いため
配向性が低下する。
Moreover, it is even more preferable that the short fibers have a melting point within the range of 150 to 260°C. When the number average molecular weight is less than the specified value, the fiber forming ability of the polyamide is poor (and the orientation is decreased due to low strength).

ポリアミド系短繊維としては、ナイロン6゜ナイロン6
6、ナイロン610等に代表されるナイロンを例示する
ことができる。また、シランカップリング剤としては、
T−アミノプロピルトリメトキシシランを代表例として
挙げることができる。
Polyamide staple fibers include nylon 6° and nylon 6.
Nylon such as 6.6 and nylon 610 can be used as an example. In addition, as a silane coupling agent,
T-aminopropyltrimethoxysilane can be cited as a representative example.

このシランカップリング剤で表面処理したポリアミド系
短繊維は、直接、トレッドゴムに配合するのではなくて
、天然ゴム等のゴム成分100重量部当たり5〜100
重量部の前記ポリアミド系短繊維を配合したマスターバ
ッチを作製し、マスターバンチをトレッドゴムに配合す
るのがよい。このポリアミド系短繊維は、マスターバッ
チで均一に分散すると共に、このマスターバッチをトレ
ッドゴムに配合した際も均一に分散し、しかも押出成形
により容易に配向し、異方性を発現することができる。
The polyamide short fibers surface-treated with this silane coupling agent are not directly blended into the tread rubber, but are added at a concentration of 5 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of rubber components such as natural rubber.
It is preferable to prepare a masterbatch containing part by weight of the polyamide short fibers and blend the masterbatch into tread rubber. These short polyamide fibers are uniformly dispersed in a masterbatch, and are also uniformly dispersed when this masterbatch is blended into tread rubber. Moreover, they can be easily oriented by extrusion molding and exhibit anisotropy. .

本発明において、ポリアミド系短繊維が扁平、三角また
は多葉等の非円形断面形状を有する場合は、その平均直
径は、最大直径と最小直径との総和平均値をいう。さら
に、短繊維の平均直径りに対する平均長さlの比1/D
は10〜1000の範囲内にすることが好ましい。
In the present invention, when the polyamide short fibers have a non-circular cross-sectional shape such as flat, triangular or multi-lobed, the average diameter thereof refers to the total average value of the maximum diameter and the minimum diameter. Furthermore, the ratio of the average length l to the average diameter of the short fibers is 1/D
is preferably within the range of 10 to 1000.

(3)ポリアミド系短繊維の殆んどが発泡ゴム中でトレ
ッド部13のプロ・ツク表面および側面に沿って配向し
ていること。
(3) Most of the short polyamide fibers are oriented along the protrusion surface and side surfaces of the tread portion 13 in the foamed rubber.

数平均分子量5,000のポリアミド系短繊維の配向の
様子を第2図および第3図に示す。第2図は本発明の空
気入りタイヤの一例のトレ・ノド部の平面視説明図、第
3図はそのに−に’線断面図である。第2図および第3
図に示すように、短繊維17はトレッド部13のプロ・
ツク16の表面aおよび側面すに沿ってタイヤ周方向E
E’ lこ配向している。
The orientation of short polyamide fibers having a number average molecular weight of 5,000 is shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is an explanatory plan view of the tread and throat portion of an example of the pneumatic tire of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line -2. Figures 2 and 3
As shown in the figure, the short fibers 17
Along the surface a and side surface of the hook 16 in the tire circumferential direction E
E' is oriented.

このような短繊維の配向を得るためには、ある程度の長
/径比を持った短繊維がマトリ・ソクスであるゴムの流
れ方向に並ぶ傾向があることを利用する。このような傾
向はタイヤが加硫されるとき、モールドの突起部によっ
て未加硫トレッドゴムがモールドに沿って流れる場合に
も観察され、結果としてモールド突起部に沿って短繊維
が配向され、トレッドブロックの表面および側面に沿っ
て配向されることになる。
In order to obtain such orientation of the short fibers, the fact that short fibers having a certain length/diameter ratio tend to line up in the flow direction of the rubber, which is the matrices, is utilized. Such a tendency is also observed when the unvulcanized tread rubber flows along the mold due to the protrusions of the mold when the tire is vulcanized, resulting in short fibers being oriented along the mold protrusions and forming the tread. It will be oriented along the surface and sides of the block.

このように表面および側面に短繊維を配向させたブロッ
クは、ブロック全体の剛性は著しく高いが、配向方向と
直角方向、すなわち表面から内部方向への弾性率はそれ
程高くないという弾性率の異方性を発現する。このよう
なブロックの弾性率の異方性があるから、本発明のごと
く、発泡させた低弾性のゴムを使用しても夏期の高温時
の操縦安定性を維持することができる。
Blocks with short fibers oriented on the surface and sides have extremely high rigidity as a whole, but the elastic modulus is anisotropic in that the elastic modulus in the direction perpendicular to the orientation direction, that is, from the surface to the inside, is not so high. express sexuality. Because of the anisotropy of the elastic modulus of the block, it is possible to maintain steering stability at high temperatures in summer even when foamed rubber with low elasticity is used as in the present invention.

このようにポリアミド系短繊維をトレッドブロック表面
及び側面に沿って配向させることにより、トレッドブロ
ックのタイヤ周方向剛性をタイヤ径方向剛性よりも大き
くすることができる。このため、凝着効果が生じ、氷上
摩擦力が向上する。
By orienting the polyamide short fibers along the surface and side surfaces of the tread block in this way, the rigidity of the tread block in the tire circumferential direction can be made larger than the tire radial direction rigidity. Therefore, an adhesion effect occurs and the frictional force on the ice improves.

(4)トレッド表面の平均気泡面積が100〜5ooo
μ112であること。
(4) Average bubble area on the tread surface is 100 to 5ooo
Must be μ112.

発泡ゴムの平均気泡面積は、100〜5000μl11
2の独立気泡であることが必要であり、好ましくは50
0〜3000μm2である。100 p m”未満では
氷雪路性能の改良効果が不十分であり、5000μl1
12を超えると耐摩耗性や一般路面での走行性能が大幅
に低下するからである。
The average cell area of foamed rubber is 100 to 5000 μl11
2 closed cells, preferably 50
It is 0 to 3000 μm2. If it is less than 100 p m", the improvement effect on ice and snow road performance is insufficient, and if it is less than 5000 μl1
This is because if it exceeds 12, wear resistance and running performance on ordinary roads will be significantly reduced.

(5)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。
(5) The coefficient of variation of each bubble area on the tread surface is 0.5~
Must be 0.8.

気泡の形状および分布状態について調べた結果、気泡の
分布は分布幅が狭く、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氷路性能、−船路性能を同時に
満足することを見出したことによる。
As a result of investigating the shape and distribution of bubbles, it was found that the bubble distribution has a narrow distribution width, and that by optimizing the bubble shape and occupied area ratio, it is possible to simultaneously satisfy snow and ice road performance and -ship road performance. by.

ここで、独立気泡の変動係数(K)とは下式に従って求
められる。
Here, the coefficient of variation (K) of closed cells is determined according to the following formula.

K = S/X y;平均気泡面積(μm ! )  −3:又の標準偏
差(μm Z ) 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未満では気泡のエツ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
効果の低下により氷雪性能が低下する。
K = S / is necessary. When this coefficient of variation (K) is less than 0.5, the performance on ice and snow roads and on ordinary roads deteriorates due to a decrease in the edge effect of air bubbles, and when it exceeds 0.8, the performance on ice and snow decreases due to a decrease in the drainage effect of air bubbles.

(6)トレッド表面の気泡占有面積率が1%〜4%であ
ること。
(6) The air bubble occupation area ratio on the tread surface is 1% to 4%.

気泡占有面積率(発泡率)は、雪氷性能のためには高い
方がよく、スタンドレスタイヤとして使用される場合は
10%〜20%である。しかしながら、このような気泡
占有面積率を持ったタイヤが乾燥した路面を走行すると
きの摩耗は著しく速く、特に春夏の日照りのある路面で
は殆ど使用できないくらい摩耗が速い。これでは、冬期
の雪氷路面だけしか走行できないことを前提としたスタ
ッドレスタイヤではまだしも、全天候性能を有するタイ
ヤとしては許し難く、また、カーボンブランク量などの
配合変更によっても改良することができない。高い気泡
占有面積率のトレッドが氷雪グリツプ力に優れる理由は
、表面が摩耗することによって内部気泡が表面に出てく
るため氷雪と接する表面の粗さが増し、この粗さによっ
て氷雪面の水膜を排除するという実接触面積が増大する
ことによっている。
The bubble occupation area ratio (foaming ratio) is preferably higher for snow and ice performance, and is 10% to 20% when used as a standless tire. However, when a tire having such a bubble occupation area ratio runs on a dry road surface, it wears out extremely quickly, and especially on a dry road surface in spring and summer, the tire wears out so fast that it can hardly be used. Although this is acceptable for a studless tire that is intended to be used only on snowy and icy roads in the winter, it is unacceptable for a tire with all-weather performance, and it cannot be improved by changing the composition such as the amount of carbon blank. The reason why a tread with a high bubble area ratio has excellent grip on ice and snow is that when the surface wears, internal air bubbles come out to the surface, which increases the roughness of the surface that comes into contact with ice and snow, and this roughness creates a water film on the ice and snow surface. This is due to the fact that the actual contact area increases.

一方、本発明のごとくゴムを発泡させることによって高
いTgのポリマーが低温でもゴム弾性を失わないように
することを目的とした場合には、低い気泡占有面積率で
もよく、その効果はたかだか気泡占有面積率1%であっ
ても発現する。それ未満ではさすかに有効とは認め難い
On the other hand, when the purpose is to foam rubber so that the high Tg polymer does not lose its rubber elasticity even at low temperatures, as in the present invention, a low cell occupation area ratio may be sufficient; It appears even at an area ratio of 1%. Anything less than that is hardly considered to be effective.

また、4%超の気泡占有面積率では乾燥路面での摩耗が
著しく速く、実用化できない。
Furthermore, if the bubble occupation area ratio exceeds 4%, wear on dry road surfaces will be extremely rapid, making it impossible to put it into practical use.

〔実施例〕〔Example〕

実施例、従来例、比較例1〜5 表に示す配合内容(重量部)でトレッド部を構成したタ
イヤサイズが185/70 R1385Qのタイヤを各
種作製し、これら実施例、従来例、比較例1〜5の7種
類の各タイヤについて次の評価を行った。この結果を表
に示す。
Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples 1 to 5 Various tires with a tire size of 185/70 R1385Q whose tread portions were configured with the formulation contents (parts by weight) shown in the table were prepared, and these Examples, Conventional Examples, and Comparative Examples 1 were prepared. The following evaluations were made for each of the seven types of tires listed below. The results are shown in the table.

なお、テスト車は1600ccのFF車を使用した。The test vehicle used was a 1600cc FF vehicle.

・・−4r ゛、4 ′の・ 1、パ 圭: 各テストタイヤのトレッド部より試験片を切り出し、こ
れを平面とした後、相木研究所製NEXUS6400を
用いて165倍にて画像処理を行ない、10個のサンプ
ルの平均値で評価した。
...-4r ゛, 4' 1. Kei Pa: A test piece was cut from the tread part of each test tire, and after making it a flat surface, it was image-processed at 165x using a NEXUS 6400 manufactured by Aiki Research Institute. The average value of 10 samples was used for evaluation.

上  での   2: 水盤上を初速30km/hで走行し、制動した時の制動
距離を測定し、従来タイヤ(従来例)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。
2 above: The vehicle was run on a water basin at an initial speed of 30 km/h, and the braking distance was measured and expressed as an index with the conventional tire (conventional example) set as 100. The larger the value, the better the braking.

畳上  での   J′4′’ 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
登板試験を行い、ゼロ発進方法により30m区間の登板
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。
J'4'' on tatami A passenger car was repeatedly braked on a 5% (2.9°) slope of a 5% (2.9°) slope on a smooth, compacted snow road surface by repeatedly braking with a passenger car. The pitching acceleration time was measured and expressed as an index compared to conventional tires. The larger the value, the better the drive performance.

’flI での   叱。A scolding at 'flI.

撒水したアスファルト路面を初速40 km/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10
0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。
The tires were driven at an initial speed of 40 km/h on a water-sprayed asphalt road surface, and the braking distance was measured when the tires were braked.
It was expressed as an index as 0. The larger the value, the better the braking.

(): 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20,000km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。
( ): After running 20,000 km on a dry road surface under the conditions of design regular load and air pressure specified by JATMA, the amount of wear of each tire was expressed as an index relative to the amount of wear of conventional tires.

数値は大なる程、耐摩耗性が良好であることを示す。The larger the value, the better the wear resistance.

・ヤング′ (ブロックの 心。、  1.l)(MP
a) : 各テストタイヤのトレッド部よりタイヤ回転軸に対して
径方向にブロックの中心部および表面部からサンプルを
切り出し、東洋精機■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20n、幅5fi、厚さ2日の
試料を周波数20Hz、初期歪10%、動的歪±2%、
温度O℃の条件で測定した。数値は大なる程、剛性が大
きいことを示す。
・Young'(Block's Heart., 1.l) (MP
a): Samples were cut from the center and surface of the block from the tread part of each test tire in the radial direction relative to the tire rotational axis, and measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki ■, with a length between chucks of 20n, A sample with a width of 5fi and a thickness of 2 days was tested at a frequency of 20Hz, an initial strain of 10%, a dynamic strain of ±2%,
Measurement was performed at a temperature of 0°C. The larger the value, the greater the rigidity.

(本頁以下余白) 注) 料スチレン含量14.1重量%、ブタジェン部分のビニ
ル成分量30重量%、Tg−56℃。
(Margins below this page) Note: Styrene content: 14.1% by weight, vinyl content in butadiene portion: 30% by weight, Tg -56°C.

*2シス成分98%、Tg−103℃。*2 Cis component 98%, Tg-103°C.

*3短繊維C・・・カーボン短繊維、平均長5μm、平
均直径1μm0 率4短繊維F・・・γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランで表面処理した平均長30μ…、平均直径0.3μ
mのナイロン6短繊維を天然ゴム(NR)100重量部
に対し50重量部配合したマスターハツチ(宇部興産■
製UBE−FRR/NR) 本5短繊維G・・・アラミド短繊維、平均長4 、00
0μm、平均直径5μ厘。
*3 Short fibers C: carbon short fibers, average length 5 μm, average diameter 1 μm0 Rate 4 short fibers F: surface treated with γ-aminopropyltrimethoxysilane, average length 30 μm, average diameter 0.3 μm
Master Hatch (Ube Industries ■), which contains 50 parts by weight of nylon 6 short fibers of 50% by weight per 100 parts by weight of natural rubber (NR).
Manufactured by UBE-FRR/NR) Hon 5 short fiber G...Aramid short fiber, average length 4,00
0 μm, average diameter 5 μm.

傘6発泡剤・・・ジニトロソペンタメチレンテトラミン
(永和化成工業■製セルラーD)。
Umbrella 6 Foaming agent: dinitrosopentamethylenetetramine (Cellular D manufactured by Eiwa Kasei Kogyo ■).

寧7 尿素系助剤・・・尿素化合物(水和化成工業■製
セルペーストに5)。
N7 Urea-based auxiliary agent...Urea compound (5 in cell paste manufactured by Hydraulic Chemical Industry ■).

上表において、従来例は従来のスタッドレスタイヤであ
って、発泡ゴムおよび短繊維を含まない。
In the above table, the conventional example is a conventional studless tire, which does not contain foamed rubber and short fibers.

実施例は本発明の発泡ゴム+ポリアミド系短繊維配合の
タイヤで、氷雪性能と一般性能が両立できる。
The example is a tire containing the foamed rubber and short polyamide fibers of the present invention, which can achieve both ice and snow performance and general performance.

比較例1は、実施例において、発泡ゴムの発泡率を大と
し、トレッド表面の気泡占有面積を本発明の範囲外にし
たタイヤで、氷雪性能並びに湿潤路面での制動性能は良
好であるが、耐摩耗性が大きく劣っており、実用的でな
い。
Comparative Example 1 is a tire in which the foaming rate of the foamed rubber is increased in Example, and the area occupied by the bubbles on the tread surface is outside the range of the present invention, and the ice and snow performance and braking performance on wet road surfaces are good. It has very poor wear resistance and is not practical.

比較例2は、発泡ゴムがナイロン6短繊維を含有するが
Tgの低いポリマーを使用したタイヤで、氷雪性能はよ
いが一般路での性能が劣る。
Comparative Example 2 is a tire in which the foamed rubber contains short nylon 6 fibers and uses a polymer with a low Tg, and has good ice and snow performance but poor performance on general roads.

比較例4は発泡ゴムがアラミド短繊維を含有するがタイ
ヤ性能が従来例と変わらないぼがりか混合加工性が大幅
に低下してしまい、実用上不可能に近い。
In Comparative Example 4, the foamed rubber contained short aramid fibers, but the tire performance remained the same as in the conventional example, and the mixing processability was significantly reduced, making it practically impossible.

比較例3はカーボン短繊維を配合したタイヤであるが、
ゴム中で短繊維がランダムに配向し、トレッドブロック
の中心部と表面部との弾性率がほぼ同じであるので氷雪
性能は改善されない。
Comparative Example 3 is a tire containing short carbon fibers,
Ice and snow performance is not improved because the short fibers are randomly oriented in the rubber and the elastic modulus of the center and surface areas of the tread block are approximately the same.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば路面に接触するトレ
ッド部を、発泡剤と尿素系助剤とを特定割合だけ配合す
ると共にTgが一60℃〜−20℃のポリマーを配合し
て作製した独立気泡を有する発泡ゴムと数平均分子量5
,000以上の押出成形により配向し易いポリアミド系
短繊維とから構成し、トレッド表面の平均気泡面積、気
泡の変動係数および気泡占有面積率を特定範囲とし、さ
らに短繊維を発泡ゴム中でトレッド部のブロック表面お
よび側面に沿って配向させたため、−船路(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
る摩擦力を著しく改良させることが可能となる。
As explained above, according to the present invention, the tread portion that comes into contact with the road surface is prepared by blending a specific proportion of a foaming agent and a urea-based auxiliary agent, as well as a polymer having a Tg of 160°C to -20°C. Foamed rubber with closed cells and number average molecular weight 5
,000 or more polyamide-based short fibers that are easily oriented by extrusion molding, the average cell area on the tread surface, the cell coefficient of variation, and the cell occupied area ratio are set within a specific range, and the short fibers are added to the tread part in foamed rubber. Since it is oriented along the block surface and side surfaces of the blocks, it is possible to significantly improve the frictional force on ice and snow roads without impairing running performance on shipping routes (dry roads, wet roads).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の空気入りタイヤの一例の子午線方向半
断面説明図、第2図は本発明の空気入りタイヤの一例の
トレッド部の平面視説明図、第3図はそのに−に’線断
面図である。 10・・・トレッド表面、11・・・ビード部、12・
・・サイドウオール、13・・・トレッド部、14・・
・カーカス層、15・・・ヘルド層、16・・・ブロッ
ク、17・・・短繊維。 代理人 弁理士 小 川 信 −
FIG. 1 is an explanatory half-sectional view in the meridian direction of an example of the pneumatic tire of the present invention, FIG. 2 is an explanatory plan view of the tread portion of an example of the pneumatic tire of the present invention, and FIG. FIG. 10...Tread surface, 11...Bead portion, 12.
...Side wall, 13...Tread section, 14...
- Carcass layer, 15... Heald layer, 16... Block, 17... Short fiber. Agent Patent Attorney Nobuo Ogawa −

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トレッド部が独立気泡を有する発泡ゴムと、数平
均分子量が5,000以上のポリアミド系短繊維とから
構成され、前記発泡ゴムはガラス転移温度が−60℃〜
−20℃のポリマーを含有すると共に発泡剤配合量に対
して同量未満の尿素系助剤を含有し、かつトレッド表面
の平均気泡面積が100〜5,000μm^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1%〜4%であり、
さらに前記ポリアミド系短繊維の殆んどが前記発泡ゴム
中でトレッド部のブロック表面および側面に沿って配向
した空気入りタイヤ。
(1) The tread portion is composed of foamed rubber having closed cells and short polyamide fibers having a number average molecular weight of 5,000 or more, and the foamed rubber has a glass transition temperature of -60°C to
Contains -20℃ polymer, contains less than the same amount of urea-based auxiliary agent with respect to the amount of foaming agent, and has an average cell area of 100 to 5,000 μm^2 on the tread surface, and the area of each cell on the tread surface. The coefficient of variation of is 0.5 to 0.8, and the bubble occupation area ratio on the tread surface is 1% to 4%,
Furthermore, a pneumatic tire in which most of the short polyamide fibers are oriented along the block surface and side surfaces of the tread portion in the foamed rubber.
(2)ポリアミド系短繊維がシランカップリング剤で表
面処理され、平均直径が0.05〜0.8μmで、かつ
その平均長が1〜100μmである請求項(1)に記載
の空気入りタイヤ。
(2) The pneumatic tire according to claim (1), wherein the short polyamide fibers are surface-treated with a silane coupling agent, have an average diameter of 0.05 to 0.8 μm, and have an average length of 1 to 100 μm. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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