JPH05169927A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サイドウォール部の耐カット性や耐オゾンク
ラック性を損なうことなく軽量化を可能にする。 【構成】 サイドウォール部２を内外２層に２分割し、
該外側サイドウォール部２o を短繊維ｆを含有する独立
気泡を有する厚さ０．２〜０．６ｍｍの発泡ゴムから構
成し、前記短繊維ｆの殆どを前記外側サイドウォール部
２o の表面に沿って配向させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽量化した空気入りタイ
ヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤのサイドウォール部は、
タイヤ骨格を形成するカーカス部をカット等の外傷から
保護したり、オゾンクラックの発生を防止したりする。
そのため、サイドウォール部はゴムボリュームを大きく
する必要があるとされ、タイヤの重量を増大する一つの
要因になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、サイ
ドウォール部の耐カット性や耐オゾンクラック性を損な
うことなく、その軽量化を可能にした空気入りタイヤを
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、サイドウォール部を内外２層に２分割し、
該外側サイドウォール部を短繊維を含有する独立気泡を
有する厚さ０．２〜０．６ｍｍの発泡ゴムから構成し、
前記短繊維の殆どを前記外側サイドウォール部の表面に
沿って配向させたことを特徴としている。

【０００５】このようにサイドウォール部を２分割し、
外側サイドウォール部を特定の厚さの発泡ゴムから構成
することによりサイドウォール部の重量を軽減し、タイ
ヤを軽量化することができる。しかも、発泡ゴムは良好
な耐オゾン性を有し、しかも短繊維を配向させて機械的
強度を向上させたため耐カット性を悪化させることがな
い。

【０００６】本発明タイヤにおいて、サイドウォール部
とは、ショルダー部端部からリムクッション部を除くビ
ード部までのサイドウォール部領域を言う。以下図面を
参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の
構成のサイドウォール部を有する空気入りタイヤの例を
示す半断面図である。図１に示す通り本発明タイヤは、
左右一対のビードコア５とこれらビードコア５に連結す
る左右一対のサイドウォール部２とこれらサイドウォー
ル部２間に配されるトレッド部１からなる。左右一対の
ビードコア５間にはカーカス層４が装架されており、ト
レッド部１においては、この外周を取り囲むようにベル
ト層７が配置されている。また、８はリムクッションゴ
ムである。

【０００７】本発明タイヤのサイドウォール部２は、図
１に示す通り、ショルダー部端部からリムクッション部
を除くビード部までの領域からなり、内側サイドウォー
ル部２i と外側サイドウォール部２o とに２分割されて
いる。外側サイドウォール部２o は、内部は発泡構造を
有するものの、その表面はタイヤの加硫成形時に金型表
面と密着するため気泡構造を有しておらず平滑である。

【０００８】本発明において、外側サイドウォール部２
o はガラス転移温度（以下Ｔｇと略称する）−６０℃〜
−２０℃のゴム成分に発泡剤量と同量未満の尿素系助剤
を配合したゴム組成物からなっている。上記範囲のＴｇ
を有するゴムとしては、スチレンの含有量の大きいスチ
レン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ビニル成分
を多くしたポリブタジエン部分を有するＳＢＲ又はポリ
ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などを
挙げることができる。

【０００９】これらゴムの配合量は全ゴム量１００重量
部中３０〜７０重量部の範囲がよい。３０重量部未満で
は機械的強度を十分に大きくすることができないし、７
０重量部超ではサイドウォールゴムとしての硬度が高く
なりすぎるので好ましくない。残余の７０〜３０重量部
は、Ｔｇが−60℃未満のジエン系ゴム、例えば天然ゴム
（ＮＲ）、シス成分の多いＢＲ、低スチレン含量のＳＢ
Ｒなどを併用することができる。

【００１０】上記ゴム成分には、発泡剤配合量に対して
同量未満の尿素系助剤を配合する。好ましくは発泡剤量
に対して３０〜９０重量％の範囲で配合するのがよい。
この尿素系助剤は発泡剤の分解温度を低下させ、架橋密
度を増加させる。このため、発泡による外側サイドウォ
ール部の硬度低下を抑制し、非発泡ゴムと同程度の硬度
を確保することができる。しかも、カーボンブラックな
どの補強剤を大幅に増量したり、オイルなどの軟化剤を
大幅に減量したりする等の調節を行って硬度を大きくす
る必要がなくなるため、発泡ゴムの比重をより一層低減
することができる。さらに、ニトロソ化合物のような発
泡剤は分解反応の途中で強い刺激臭のホルムアルデヒド
を生成するが、この場合にも尿素系助剤がアルデヒドの
受体となるため作業性を向上する。しかし、尿素系助剤
を発泡剤配合量に対して同量以上配合すると、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。

【００１１】このような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又は
尿素単独物が用いられる。具体的には例えば、永和化成
工業（株）のセルペーストＭ３ (尿素＋酸性物質)、セ
ルペーストＫ５ (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。また、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、アゾジカルボンアミド等の有機
発泡剤、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸
アンモニウム等の無機発泡剤があり、特に限定されるも
のではない。発泡剤の配合量はゴム成分１００重量部に
対して０．５〜２０重量部の範囲が好ましい。

【００１２】本発明のゴム成分には、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
宜に適量配合することができる。このような外側サイド
ウォール部は薄くし過ぎるとタイヤの軽量化効果が低減
する。また、厚くし過ぎると強度が低下し、耐カット性
を悪化させるため０．２〜０．６ｍｍの範囲にする。ま
た、外側サイドウォール部の表面は、前述したように平
滑であるが、その表面に非発泡ゴム組成物からなる薄い
ゴム層を設けることができる。この非発泡層を設けるこ
とにより、より一層表面を傷が付き難く、汚染され難く
することができる。

【００１３】本発明において、発泡ゴム中に配合される
短繊維としては、綿、絹などの天然繊維、セルロース系
繊維、ナイロン繊維に代表されるポリアミド系繊維、ポ
リエステル系繊維、ビニロン等のポリビニルアルコール
系繊維などの化学繊維、カーボン繊維等を挙げることが
できる。これら短繊維は、その平均直径が１μｍ以上、
平均長さが１００〜５，０００μｍ、好ましくは１，０
００〜３，０００μｍの範囲であることが望ましい。そ
の平均直径を１μｍ以上、平均長を１００〜５，０００
μｍの範囲にすることによりゴム組成物の押出成形時に
発泡ゴム中の短繊維を押出方向に配向し易くし、外側サ
イドウォール部の弾性率や剛性の異方性を大きくするこ
とができる。

【００１４】本発明において、短繊維が非円形断面形状
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Ｄに対す
る平均長さＬの比Ｌ／Ｄは、好ましくは１０〜１，００
０の範囲にするのがよい。本発明において、短繊維は外
側サイドウォール部の表面又は側面に沿って配向してい
る。好ましくはタイヤ周方向に対し直角な方向に配向さ
せることにより、タイヤ周方向の強度を大きくし、耐カ
ット性を増大することができる。

【００１５】本発明において、発泡ゴム中の独立気泡量
を多くしたり気泡を大きくしたりすると、外側サイドウ
ォール部の重量の軽減には有効であるが耐カット性が悪
化する。また、独立気泡量を少なくしたり気泡を小さく
したりすると、耐カット性は向上するが重量の軽減効果
が低下する。したがって、本発明においては、発泡ゴム
の平均気泡面積が１００〜５，０００μｍ² 、各気泡面
積の変動係数が０．５〜０．８の範囲にすることが望ま
しい。

【００１６】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値である。 平均気泡面積を１００〜５，０００μｍ² にすることに
より、軽量で耐クラック性の良好な外側サイドウォール
部にすることができる。

【００１７】気泡面積の変動係数を０．５〜０．８の範
囲にすることにより、気泡の分布幅を狭くし、気泡の形
状及び占有面積比率を最適化することができ、強度の大
きい発泡ゴムにすることができる。本発明において、内
側サイドウォール部２i は、特に限定されるものではな
く、従来のサイドウォール部と同じゴム、例えば損失正
接ｔａｎδ０．２以上、１００％伸長時モジュラス１５
ｋｇ／ｃｍ² 以下のゴムから構成することができる。こ
の内側サイドウォール部の厚さは、通常、０．２〜０．
６ｍｍの厚さにするのがよい。

【００１８】

【実施例】図１に示す構造を有し、外側サイドウォール
部を表１に示すゴム組成物Ａから構成し、内側サイドウ
ォール部を表１に示すゴム組成物Ｂから構成したタイヤ
サイズが１９５／６０Ｒ１４の本発明タイヤを製作し
た。また、比較のため、サイドウォール部を２層に分割
しないで、表１に示すゴム組成物Ｂから構成した以外
は、タイヤ仕様を本発明タイヤと同一にした従来タイヤ
を製作した。

【００１９】これら本発明タイヤと従来タイヤについて
サイドウォール部の重量、耐カット性、耐オゾンクラッ
ク性を評価した。重量については、加硫したタイヤ（サ
イズ１９５／６０Ｒ１４）のサイドウォール部を剥離
し、各々の重量を測定した結果、本発明タイヤは従来タ
イヤに比しサイドウォール部重量を８％減少させること
ができた。

【００２０】 注) *1 スチレン含量１４．１重量％、ブタジエン部分
のビニル成分量３０重量％，Ｔｇ＝−５６℃ *2 シス成分９８％、Ｔｇ＝−１０３℃ エン部分のビ
ニル成分量１８重量％，Ｔｇ＝−５３℃ *3 短繊維 ナイロンス系短繊維，平均長１５００μ
ｍ，平均径１０μｍ *4 接着助剤 ヘキサメトキシメチルメラミン(日本モ
ンサント（株）製，レジメン３５２０ *5 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（株）製，セルラーＤ) *6 尿素系助剤 尿素化合物 (永和化成工業（株）製，
セルペーストＫ５） 平均気泡面積、気泡の変動係数、気泡占有面積率の測定
方法：各テストタイヤのサイドウォール部より試験片を
切り出し、これを平面とした後、柏木研究所製ＮＥＸＵ
Ｓ ６４００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。

【００２１】また、本発明タイヤは、従来タイヤと実質
的に変わらない耐カット性、耐オゾンクラック性を保持
しながらサイドウォール部の重量を減少し、タイヤを軽
量化することができた。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
イドウォール部を２分割し、外側サイドウォール部を特
定の厚さの発泡ゴムから構成することによりサイドウォ
ール部の重量を軽減し、タイヤを軽量化することができ
る。また、上記発泡ゴムはガラス転移温度が−６０℃〜
−２０℃のゴム成分を含有するから、その良好な耐オゾ
ン性により耐オゾンクラック性を低下させることがな
く、しかも、短繊維を配向させたから機械的強度が向上
し耐カット性を悪化させることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明タイヤの一例を示す子午線方向半断面説
明図である。

【符号の説明】

１ トレッド部 ２ サイドウォ
ール部 ２i 内側サイドウォール部 ２o 外側サイ
ドウォール部 ｆ 短繊維

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドウォール部を内外２層に２分割
   し、該外側サイドウォール部を短繊維を含有する独立気
   泡を有する厚さ０．２〜０．６ｍｍの発泡ゴムから構成
   し、前記短繊維の殆どを前記外側サイドウォール部の表
   面に沿って配向させた空気入りタイヤ。