JPH0687306A - ラジアルタイヤ - Google Patents

ラジアルタイヤ

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JPH0687306A
JPH0687306A JP5182728A JP18272893A JPH0687306A JP H0687306 A JPH0687306 A JP H0687306A JP 5182728 A JP5182728 A JP 5182728A JP 18272893 A JP18272893 A JP 18272893A JP H0687306 A JPH0687306 A JP H0687306A
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祐一 斉藤
Naohiko Kikuchi
尚彦 菊地
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    • 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
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    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025Modulus or tan delta
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗心地および転がり抵抗を良好に維持しつ
つ、操縦安定性が改良された軽量ラジアルタイヤを提供
することを目的とする。 【構成】 トレッド、サイドウォールおよびビードから
なるラジアルタイヤにおいて、該サイドウォールが、
(i)ブタジエンゴム40〜70重量部および天然ゴム
および/またはイソプレンゴム30〜60重量部からな
るゴム成分、(ii)該ゴム成分100重量部に対し10
〜30重量部の短繊維および30重量部以下のカーボン
ブラックを含有するゴム組成物から得られ、該短繊維の
90%以上がタイヤ周方向に対して±20°の角度で配
向されかつ配向方向の複素弾性率E*aと配向方向に直
角な方向の複素弾性率E*bとの比E*a/E*bが3以
上であり、更にサイドウォールの厚さが6mm以下である
ことを特徴とするラジアルタイヤ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はラジアルタイヤに関す
る。
【0002】
【従来の技術】タイヤの操縦安定性を改良するため、従
来より種々の提案がなされてきた。例えば、特開昭63
−81137号には、短繊維とゴムをシランカップリン
グ剤を介して結合したタイヤ用強化ゴム組成物が開示さ
れている。しかしながら、操縦安定性と乗心地は互いに
相反する特性であるため、操縦安定性を改良すると乗心
地が悪くなるという問題があった。この二律背反する特
性を共に改良するため、例えば、特開平2−16210
1号には、短繊維をタイヤ方向に対して45±20度の
角度で配向したゴム層をサイドウォール部にした空気入
りタイヤが提案されている。しかしながら、これらのタ
イヤにおいては、操縦安定性および乗心地の改良も十分
満足いくものでなく、軽量化の点でも問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ほと
んどの短繊維がタイヤ周方向に対して±20°の角度で
配向され、カーボンブラックの配合量を抑えたゴム組成
物を用いた厚さ6mm以下のサイドウォールを設けること
により、乗心地および転がり抵抗を良好に維持しつつ、
操縦安定性を改良した軽量ラジアルタイヤを提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド、サ
イドウォールおよびビードからなるラジアルタイヤにお
いて、該サイドウォールが、(i)ブタジエンゴム40
〜70重量部および天然ゴムおよび/またはイソプレン
ゴム30〜60重量部からなるゴム成分、(ii)該ゴム
成分100重量部に対し10〜30重量部の短繊維およ
び30重量部以下のカーボンブラックを含有するゴム組
成物から得られ、該短繊維の90%以上がタイヤ周方向
に対して±20°の角度で配向されかつ配向方向の複素
弾性率E*aと配向方向に直角な方向の複素弾性率E*b
との比E*a/E*bが3以上であり、更にサイドウォー
ルの厚さが6mm以下であることを特徴とするラジアルタ
イヤを提供するものである。
【0005】本発明で用いるゴム成分としては、例え
ば、加硫することによってゴム弾性体を与えるすべての
ゴムが挙げられるが、ブタジエンゴム、天然ゴムおよび
イソプレンゴムが特に好ましい。本発明においては、ブ
タジエンゴム40〜70重量部に対して、天然ゴムおよ
び/またはイソプレンゴムを30〜60重量部混合して
ゴム成分とする。
【0006】本発明で用いる短繊維としては、例えば、
ナイロン、ポリエステル、アラミド、レーヨン、コット
ン等が挙げられ、これらは単独でも、2種以上を組合せ
て使用することもできる。該短繊維はゴム成分との接着
性を向上させるために表面処理を施してもよい。
【0007】本発明のタイヤのサイドウォールは、短繊
維をタイヤ周方向に対して±20°の角度で配向させる
ことが重要であり、それにより、操縦安定性と乗心地を
同時に向上させることができる。短線維が前記の所定方
向に配向されないと、操縦安定性の改善効果が少ない。
また、短繊維の配向方向の複素弾性率E*aと配向方向
に直角な方向の複素弾性率E*bとの比E*a/E*b
3以上、好ましくは3.5〜10であることも必要であ
る。E*a/E*bが3より小さいと、操縦安定性、特に
ハンドル応答性が低下するので好ましくない。尚、複素
弾性率は実施例に記載するように、岩本製作所(株)製粘
弾性スペクトロメーターを使用して測定する。
【0008】該短繊維の配合量は、ゴム成分100重量
部に対して、10〜30重量部、好ましくは10〜20
重量部である。短繊維が10重量部未満では操縦安定性
の改良に効果がなく、30重量部以上では転がり抵抗が
悪化し、乗心地も悪化するため、好ましくない。
【0009】短繊維の長さ(L)は20μm以上、特に
50〜500μmが好ましい。また、繊維長(L)と繊
維径(D)の比(L/D)は200以上、特に200〜
2000が好ましい。比が200未満であると、ゴムに
十分な強度を付与できない。
【0010】カーボンブラックとしては、例えば、昭和
キャボット社、三菱化成社、東海カーボン社等から市販
のHAF、FEF、GPF等が挙げられる。好ましくは
ヨウ素吸着量30〜90mg/gのものが使用できる。ヨ
ウ素吸着量が30mg/g以下では補強性が低く、強度、
耐カット性が劣る。90mg/g以上では発熱が高く、転
がり抵抗が悪化する。このカーボンの添加量はゴム成分
100重量部に対して30重量部以下である。30重量
部を越えるとゴムの発熱が大きくなり、転がり抵抗も大
きくなる。すなわち、一定範囲の寸法の短繊維の適当量
を周方向に配向させることによって周方向を高弾性率に
するとともに、ゴム全体の硬度を高めるカーボンブラッ
クの量を少なくした。これによって、転がり抵抗と操縦
安定性をバランスさせた上、軽量化を図ることができ
る。
【0011】本発明のラジアルタイヤを構成するゴム組
成物には、更に添加剤としてオイル、老化防止剤、ワッ
クス、加硫促進剤等を配合してもよい。
【0012】前記成分を、常法に従って、押出機等によ
り混練してサイドウォール用ゴム組成物を得る。これを
他の部分(トレッドおよびビード)のゴム組成物と組み
合わせて、型内で加硫成形することによりタイヤを製造
する。本発明においては、タイヤのサイドウォール厚さ
を6mm以下にすることが重要であり、それにより、短繊
維の配向性が増大し、転がり抵抗が向上するとともに軽
量化が達成される。厚さが6mmを越えると、内部の弾性
率が低下し、内部短繊維の配向性が低下し、転がり抵抗
も悪化する。
【0013】つぎに、実施例および比較例を挙げて本発
明をさらに詳しく説明する。実施例1〜4および比較例1〜5 表1に示す処方に従って、常法によりゴム組成物を調製
し、これを押出、成形してタイヤ(タイヤサイズ:17
5/70R13)を得た。実施例1〜4では短繊維をタ
イヤの周方向に対して±20度の角度で配向し、比較例
1〜5では表1に示す方向に配向した。サイドウォール
の厚さは4mmで一定とした。これらのタイヤを用い、つ
ぎの項目について評価した。すべてのテストは内圧2.
5Kgf/cm2で行った。結果を表1に示す。
【0014】(評価方法)試験サンプルの評価はつぎの
方法で行った。 (1)転がり抵抗:転がり抵抗試験機を用い、時速80
Km/h、荷重350Kgfで転がり抵抗を測定し、比較例
1、2および4のタイヤをそれぞれ100とした時の指
数で換算した。指数は小さい方が良好である。 (2)操縦安定性(ドライ):国産1600cc級FF
車に試験タイヤを4輪装着し、岡山県にある住友ゴムの
タイヤテストコースにおいて、ドライアスファルト路面
上にて、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する
特性をドライバーの官能評価により評点をつけた。点数
は3を基準として指数の大きい方が良好である。 (3)操縦安定性(ウェット):前記車両、テストコー
スにおいて、ウエットアスファルト路面上にて、ハンド
ル応答性、グリップに関して、前記ドライ状態でのテス
トと同様、評点つけを行った。点数は同じく3点を基準
とし、指数の大きい方が良好である。 (4)乗心地:前記と同様、ドライの段差路、ベルジャ
ソ路(石畳の路面)、ビッツマン路(小石を敷きつめた
路面)等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピング
に関して官能評価を行い、評点をつけた。点数は操縦安
定性の場合と同様に3点を基準とし、指数の大きい方が
良好である。 (5)複素弾性率:岩本製作所(株)製粘弾性スペクトロ
メーターVESFIII型 測定条件:温度70℃;周波数10Hz;初期歪10%;
動歪I1%
【0015】
【表1】
【0016】表1から明らかなように、実施例1〜4は
比較例1〜5に比べて転がり抵抗、操縦安定性、乗心地
についてバランスが優れている。
【0017】実施例5〜7および比較例6〜7 表2に示す処方に従ってサンプルを調製し、サイドウォ
ールの厚さを変更した場合のタイヤ性能をテストした。
サイドウォールは、サイドウォール用押出機またはカレ
ンダーによる押出しによって形成され、短線維は押出し
方向、すなわち、タイヤ周方向に対して平均0°、ほと
んどの繊維が±20°の範囲に並ぶように配向させた。
この配向の割合が、厚みに応じて表面と内部でどう違う
かを、以下の方法で表面弾性率(E*S)および内部弾
性率(E*I)を測定することによって表した。結果を
表2に示す。表面と内部の配向度の違いは弾性率比によ
り表され、これが大きい程、表面と内部の配向性に差が
ないことを示す。すなわち、内部でも周方向に対して配
向していることを表す。サイドウォールの厚みが薄い
程、弾性率比が高く、表面、内部共均一に配向している
ことを表しており、転がり抵抗が低減されるにもかかわ
らず、操縦安定性の低下は少なく、比較例7と同等以上
の操縦安定性を示す。
【0018】
【表2】
【0019】表2から明らかなように、サイドウォール
の厚さが6mmを越える比較例6では、転がり抵抗が著し
く悪化している。
【0020】実施例8〜9および比較例8〜9 表3に示す処方に従ってサンプルを調製し、短繊維の量
を変更した場合のタイヤ性能をテストした。なお、短繊
維の配向方向は周方向で一定とし、また、サイドウォー
ルの厚さは4mmで一定とした。結果を表3に示す。
【0021】
【表3】
【0022】表3から明らかなように、短繊維の量が1
0重量部未満の比較例8では、操縦安定性改良の効果が
なく、短繊維の量が30重量部を越える比較例9では、
転がり抵抗が悪化し、乗心地も悪化している。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、乗心地
および転がり抵抗を維持しつつ、操縦安定性が改良され
た軽量ラジアルタイヤが得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッド、サイドウォールおよびビード
    からなるラジアルタイヤにおいて、該サイドウォール
    が、 (i)ブタジエンゴム40〜70重量部および天然ゴム
    および/またはイソプレンゴム30〜60重量部からな
    るゴム成分、 (ii)該ゴム成分100重量部に対し10〜30重量部
    の短繊維および30重量部以下のカーボンブラックを含
    有するゴム組成物から得られ、該短繊維の90%以上が
    タイヤ周方向に対して±20°の角度で配向されかつ配
    向方向の複素弾性率E*aと配向方向に直角な方向の複
    素弾性率E*bとの比E*a/E*bが3以上であり、更
    にサイドウォールの厚さが6mm以下であることを特徴と
    するラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 カーボンブラックのヨウ素吸着量が30
    〜90mg/gである請求項1記載のラジアルタイヤ。
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