JPH05262103A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行中又は経時的に変化するトレッド部の硬
度上昇を抑制することにより、乾燥路における操縦安定
性や湿潤路における摩擦性を良好に保ちながら、初期の
氷上性能を長期間維持する。 【構成】 トレッド部３を、外層側のキャップトレッド
部６と内層側のアンダートレッド部５とから構成すると
共に、これらを構成するゴムコンパウンドに軟化剤を配
合した空気入りタイヤにおいて、前記アンダートレッド
部５の軟化剤濃度を前記キャップトレッド部６の軟化剤
濃度の１０５〜２００％で、しかも原料ゴム１００重量
部当たり３５〜７０重量部の範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、氷上性能の経時的低下
を低減した空気入りタイヤ、特にスタッドレスタイヤや
オールシーズンタイヤに代表される空気入りタイヤに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般にスタッドレスタイヤやオールシー
ズンタイヤは、トレッド部がキャップトレッド部とアン
ダートレッド部との内外２層から構成され、そのキャッ
プトレッド部側にアンダートレッド部側よりも多量に低
融点の軟化剤を配合することにより、低温時のキャップ
トレッド部のゴム弾性や摩擦抵抗を確保し、氷上性能を
発揮するようにしている。

【０００３】しかし、この従来のタイヤは走行中又は経
時的にキャップトレッド部の軟化剤がアンダートレッド
部等のタイヤ内層部へマイグレーションしたり、路面や
大気中に拡散し、その硬度が変化（上昇）するため、氷
上性能が次第に悪化するという問題があった。従来、上
述のようなスタッドレスタイヤ等の氷上性能の悪化を抑
制する対策として、特開平１─１０８２３２号公報に
は、トレッド部とベルト層との間にオイルバリヤーを設
け、トレッド部に含まれる軟化剤のマイグレーションを
抑制する手段が提案されている。しかし、この対策はベ
ルト層側への軟化剤移行量は低減するものの、路面や大
気中への移行は避けられないので本質的な対策とはなら
なかった。

【０００４】また、特開平１−２３４４４１号公報に
は、トレッド部にマイクロカプセル化油を配合する対策
が提案されている。しかし、この対策は、マイクロカプ
セル化油がトレッド部踏面の摩耗を生じ易くし、耐摩耗
性を悪化させるという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、走行
中又は経時的に変化するトレッド部の硬度上昇を抑制す
ることにより、乾燥路における操縦安定性や湿潤路にお
ける摩擦性を良好に保ちながら、初期の氷上性能を長期
間維持するようにした空気入りタイヤを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
は、トレッド部を、外層側のキャップトレッド部と内層
側のアンダートレッド部とから構成すると共に、これら
を構成するゴムコンパウンドに軟化剤を配合した空気入
りタイヤにおいて、前記アンダートレッド部の軟化剤濃
度が前記キャップトレッド部の軟化剤濃度の１０５〜２
００％で、しかも原料ゴム１００重量部当たり３５〜７
０重量部の範囲であることにより達成することができ
る。

【０００７】このようにアンダートレッド部の軟化剤濃
度をキャップトレッド部のそれよりも大きくすることに
より、アンダートレッド部からキャップトレッド部への
マイグレーションを行わせ、乾燥路における操縦安定性
や湿潤路における摩擦性を良好に保持しながら、キャッ
プトレッド部が初期に有する硬度を長期間保持し、初期
の氷上性能を維持することができる。

【０００８】本発明において、軟化剤濃度とはトレッド
ゴムコンパウンド中の原料ゴム１００重量部に対する軟
化剤の配合量（重量部）によって定義される値である。
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１
は、本発明タイヤの１例を示す半断面図である。図１に
おいて、１はビードコア、２はカーカス層、３はトレッ
ド部、４はベルト層である。カーカス層２は、その両端
部をビードコア１の廻りにタイヤ内側から外側にトレッ
ド方向に折り返されている。ベルト層４上のトレッド部
３は、内層側のアンダートレッド部５とその上に重ね合
わせられたキャップトレッド部６とから形成されてい
る。

【０００９】上記アンダートレッド部５とキャップトレ
ッド部６とを構成するゴムコンパウンドにはそれぞれ軟
化剤が配合されているが、その軟化剤濃度はアンダート
レッド部５側の方がキャップトレッド部６側よりも大き
く、キャップトレッド部６の軟化剤濃度の１０５〜２０
０％であり、かつ原料ゴム１００重量部当たり３５〜７
０重量部の範囲である。

【００１０】上述のアンダートレッド部の軟化剤濃度を
キャップトレッド部のそれの１０５％以上にすることに
より、キャップトレッド部からアンダートレッド部への
適度なマイグレーションを行わせることが可能になり、
キャップトレッド部の硬度の上昇を抑制することができ
る。しかし、アンダートレッド部の軟化剤濃度がキャッ
プトレッド部のそれの２００％を越えるほどに濃度差を
大きくすると、アンダートレッド部からキャップトレッ
ド部への軟化剤のマイグレーションが著しくなってキャ
ップトレッド部の硬度低下が著しくなり、操縦安定性や
耐摩耗性等の一般路におけるタイヤ性能が損なわれるよ
うになる。

【００１１】また、アンダートレッド部ゴムコンパウン
ドの軟化剤濃度は原料ゴム１００重量部当たり３５重量
部未満では、上記濃度差を与えるためのキャップトレッ
ド部に対する軟化剤の配合量の自由度が小さくなるため
氷上性能を十分に向上させることができなくなる恐れが
あり、また、一般路におけるタイヤ性能、例えば、乾燥
路面での操縦安定性、湿潤路面での摩擦性等が低下する
ため好ましくない。他方、７０重量部を越えると押出成
形時の加工性が低下すると共に、ゴム物性が低下するた
め好ましくない。

【００１２】本発明に使用する軟化剤としては、通常の
ゴム用軟化剤として知られているプロセスオイルのほか
可塑剤が使用可能である。プロセスオイルとしては、、
パラフィン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイ
ル、ナフテン系プロセスオイル等の石油系軟化剤、コー
ルタール系軟化剤、脂肪油系軟化剤を挙げることができ
る。さらに、これら軟化剤の外に下記の各種化合物を軟
化剤として使用することができる。ジ−ｎ−オクチルフ
タレート，ジブチルフタレート等のフタル酸系誘導体、
ジ−（２−エチルヘキシル）アジペート，ジイソブチル
−アジペート等のアジピン酸誘導体、ジ−（２−エチル
ヘキシル）アゼレート等のアゼライン酸誘導体、ジ−
（２−エチルヘキシル）セバケート等のセバシン酸誘導
体、ジブチルマレート等のマレイン酸誘導体、ジ−（２
−エチルヘキシル）フマレート等のフマル酸誘導体、ト
リイソデシル−トリメリテート等のトリメリット酸誘導
体、アセチルトリエチル−シトレート等のクエン酸誘導
体、メチルオレエート等のオレイン酸誘導体、メチルア
セチル−リシノレート等のリシノール酸誘導体、ジエチ
レングリコール−ジステアレート等のステアリン酸誘導
体、トリエチレングリコール−ジペラルゴネート等の脂
肪酸誘導体、Ｎ−シクロヘキシル−ｐ−トルエンスルホ
ンアミド等のスルホン酸誘導体、トリブチルホスフェー
ト等のリン酸誘導体、オクチル脂肪酸エステル等のモノ
エステル系可塑剤、トリエチレングリコール−ジ−（２
−エチルブチレート）等のグリコール誘導体、並びにグ
リセリン誘導体、パラフィン誘導体、ジフェニル誘導
体、エポキシ誘導体等である。これらは単独のみならず
２種類以上を併用することができる。

【００１３】他方、キャップトレッド部の軟化剤濃度
は、アンダートレッド部よりも小さければ特に限定され
るものではない。また、本発明において、トレッド部に
占めるアンダートレッド部とキャップトレッド部との割
合は、キャップトレッド部の厚さが厚くなり過ぎると蓄
熱し易くなったり、高速走行時の操縦安定性を低下させ
たりする。他方、薄くなりすぎると、摩耗によりアンダ
ートレッド部が早く露出し、２層構造による氷上性能が
低下したり、乾燥路での操縦安定性が損なわれたりし易
くなる。このため、キャップトレッド部の容積Ｖc に対
するアンダートレッド部の容積Ｖb の比Ｖb ／Ｖcを
０．０５〜１．５、好ましくは０．１〜０．８の範囲に
なるようにすることが望ましい。

【００１４】

【実施例】表１に示すように、配合組成を異にする５種
類のキャップトレッド部用のゴムコンパウンドＣ−１，
Ｃ−２， Ｃ−３，Ｃ−４，Ｃ−５及び３種類のアンダ
ートレッド部用のゴムコンパウンドＵ−１，Ｕ−２，Ｕ
−３を調製した。

【００１５】

【００１６】表１中、ＮＲは天然ゴム（ＴＴＲ−２
０）、ＢＲはポリブタジエンゴム（日本ゼオン社製商品
名ニポール１２２０）、ＳＢＲはスチレン含有量２３．
５重量％のスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（日本ゼ
オン社製商品名ニポール１７１２）、プロセスオイルは
芳香族系プロセスオイル、可塑剤はジ−（２−エチルヘ
キシル）セバケート（大八化学社製）である。

【００１７】次に、タイヤサイズを１８５／７０Ｒ１
３、トレッド構造を図１、キャップトレッド部の容積Ｖ
c に対するアンダートレッド部の容積Ｖb の比Ｖb ／Ｖ
c を０．４とする点を共通とし、表１の５種類のキャッ
プトレッド部用ゴムコンパウンドと３種類のアンダート
レッド部用ゴムコンパウンドを、それぞれ表２に示す通
り組み合わせて使用し、従来タイヤ、比較タイヤ１，
２，３、本発明タイヤ１，２，３を製作した。

【００１８】これら７種類の空気入りタイヤについて、
下記方法により硬度、氷上制動性能を評価した。それら
の結果を表２に示した。硬度 ：新品時及び７，０００ｋｍ走行した後の各タイヤ
のトレッド部から試験片を切り出し、ＪＩＳ−Ｋ６３０
１に規定されている方法に準じて、温度０℃のときの硬
度を測定した。氷上制動性能 ：新品時及び７，０００ｋｍ走行した後の
タイヤについて、それぞれ氷盤上を初速３０ｋｍ／ｈｒ
で走行し、制動したときの制動距離を測定した。評価は
制動距離の逆数をもって行い、従来タイヤの新品時の制
動距離（逆数）を基準（１００）とする指数値で表示し
た。この指数値が大きいほど氷上制動性能が良好である
ことを示す。

【００１９】また、これら７種類のタイヤについて、下
記の評価方法により乾燥路における操縦安定性及び耐摩
耗性を評価した。その結果を表２に示した。操縦安定性 ：５人のテストドライバーによる乾燥路面に
おける実車フィーリングを１０点法により採点（平均
点）し評価した。従来タイヤの採点を基準（１００）と
する指数値で表示した。この指数値が大きいほど操縦安
定性が良好であることを示す。 耐摩耗性 ：ＪＡＴＭＡに規定されている設計常用荷重、
空気圧の条件下で乾燥路面を７，０００ｋｍ走行した
後、各タイヤの摩耗量を測定した。評価は摩耗量の逆数
をもって行い、従来タイヤの摩耗量（逆数）を基準（１
００）とする指数値で表示した。この指数値が大きいほ
ど耐摩耗性が良好であることを示す。

【００２０】 表２から、従来タイヤは、キャップトレッド部の軟化剤
濃度（プロセスオイルと可塑剤の濃度，５５重量部）に
比べて、アンダートレッド部の軟化剤濃度（プロセスオ
イルのみ１０重量部）が小さいため、７，０００ｋｍ走
行した後のキャップトレッド部の硬度が上昇し、氷上制
動性能が著しく低下している。

【００２１】これに対し、本発明タイヤ１，２，３はい
ずれも、アンダートレッド部の軟化剤濃度をキャップト
レッド部の軟化剤濃度の１０５〜２００％で、かつ原料
ゴム１００重量部当たり３５〜７０重量部の範囲にした
ので、新品時において氷上制動性能を従来タイヤの５ポ
イント以内に保ちつつ、７，０００ｋｍ走行後において
は新品時と同等以上の氷上制動性能を発揮するようにな
っている。

【００２２】しかし、比較タイヤ１はキャップトレッド
部の軟化剤濃度とその配合量が本発明に規定する範囲外
であるため、７，０００ｋｍ走行後の氷上制動性能が著
しく低下している。また、氷上制動性能以外の性能につ
いてみると、比較タイヤ２はアンダートレッド部の軟化
剤量の下限（３５重量部）未満のため乾燥路における操
縦安定性が低下している。また、比較タイヤ３はアンダ
ートレッド部の軟化剤濃度量の上限（キャップトレッド
部の軟化剤濃度の２００％）を越えるため、乾燥路にお
ける操縦安定性と耐摩耗性が共に低下している。しか
し、本発明タイヤ１，２及び３はいずれも本発明に規定
する好ましい軟化剤濃度範囲を満足するので、操縦安定
性と耐摩耗性とも良好な状態を保持している。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、アンダートレッド部の
軟化剤濃度をキャップトレッド部のそれよりも大きく
し、アンダートレッド部からキャップトレッド部へのマ
イグレーションを行わせることにより、乾燥路における
操縦安定性や湿潤路における摩擦性を良好に保持しなが
ら、キャップトレッド部の硬度を長期間保持し、初期の
良好な氷上性能を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明タイヤの１例を示す半断面図である。

【符号の説明】

３ トレッド部 ５ アンダートレ
ッド部 ６ キャップトレッド部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部を、外層側のキャップトレッ
   ド部と内層側のアンダートレッド部とから構成すると共
   に、これらを構成するゴムコンパウンドに軟化剤を配合
   した空気入りタイヤにおいて、前記アンダートレッド部
   の軟化剤濃度が前記キャップトレッド部の軟化剤濃度の
   １０５〜２００％で、しかも原料ゴム１００重量部当た
   り３５〜７０重量部の範囲である空気入りタイヤ。