JPH08150807A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH08150807A
JPH08150807A JP6296654A JP29665494A JPH08150807A JP H08150807 A JPH08150807 A JP H08150807A JP 6296654 A JP6296654 A JP 6296654A JP 29665494 A JP29665494 A JP 29665494A JP H08150807 A JPH08150807 A JP H08150807A
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JP
Japan
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rubber
tread
pneumatic tire
thermoplastic resin
ice
Prior art date
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Pending
Application number
JP6296654A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuro Hamada
達郎 濱田
Hiroyuki Teratani
裕之 寺谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Priority to JP6296654A priority Critical patent/JPH08150807A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に、夏季における操縦性能、耐久性能及び
耐摩耗性を損なうことなく、氷雪路面上における駆動
性、制動性及び操縦性を著しく改良した空気入りタイヤ
を提供する。 【構成】 共役ジエン成分を10%以上含み、高温側の
ガラス転移温度が100℃〜180℃で、平均粒径が1
〜500μmのビニル芳香族系熱可塑性樹脂をゴム分1
00重量部に対し、3〜40重量部含有し、かつ、3〜
35%の発泡率を有する発泡ゴムをトレッド部3に配設
したことを特徴とする空気入りタイヤA。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤ、特に
夏季における操縦性能、耐久性能及び耐摩耗性を損なう
ことなく、氷雪路面上における駆動性、制動性及び操縦
性を著しく改良した空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気入りタイヤにおいては、氷雪
路面を走行する際の駆動性、制動性及び操縦性を確保す
るためにスパイクピンをトレッド表部に打ち込んだスパ
イクタイヤを多用してきた。しかしながら、このような
タイヤは、スパイクピン自体の摩耗や道路の摩耗損傷に
より粉塵を発生させ、大きな社会問題となっている。こ
れに対処するためにスパイクピンの突出量及び打ち込み
数の規制並びにスパイクピンの材質等の検討がなされて
いるが、前記社会問題の根本的解決策とはなっていな
い。
【0003】一方、近年、スパイクやチェーン等を使用
せずに氷雪路面上における駆動性、制動性及び操縦性を
有するスタッドレスタイヤが検討され、急速に普及しつ
つあるが、いまだスパイクタイヤ対比充分な氷雪上性能
が発揮されているとはいい難い。従来よりスタッドレス
タイヤのトレッドゴム質については、低温時のゴム弾性
を確保するためにガラス転移点の低い重合体を用いた配
合が使われている。しかしながら、このような重合体の
ヒステリシス特性によっては、氷雪温度領域ではある程
度の性能が発揮されても、湿潤路面や乾燥路面での制動
性、操縦性が充分でないという問題点がある。
【0004】また、特開昭55−135149号公報及
び特開昭58−199203号公報には、粘度比重係数
を特定した伸展油を多量配合したゴム組成物を用いるこ
とにより低温特性を改良するタイヤトレッド用ゴム組成
物が知られており、特開昭60−137945号公報に
は、軟化剤として、エステル系化合物とプロセス油との
混合物を多量配合したゴム組成物を用いることにより低
温特性を改良するタイヤトレッド用ゴム組成物が知られ
ている。これらの手法は、氷雪上性能の改良の程度の割
には、一般路を走行した際の耐摩耗性の低下やトレッド
ゴムのセパレーション発生などの問題点が大きい。
【0005】更に、近年、トレッドゴムに独立気泡の周
辺に平均長さ10〜5000μmで、かつ、平均直径1
0〜1000倍である繊維状物質をランダムに配置した
発泡ゴムを用いた空気入りタイヤがある(特開昭63−
89547号公報)。このようにして得られるトレッド
ゴムの氷面は、多数の気孔で覆われているため、氷面に
対する除水効果及び気孔部のミクロな運動に伴う削り取
るエッジ効果の発現によって、氷上高摩擦性を発現す
る。また、各種の高硬度材料、例えば、特公昭46−3
1732号公報では、硬質粒材を、特開昭51−147
803号公報では摩擦係数の高い物質をトレッドゴム中
等に混入し、この高硬度材料中の氷面に対するひっかき
効果を利用してトレッドゴム等の氷上高摩擦化を実現し
ようとしたものも知られている。
【0006】しかしながら、上記特開昭63−8954
7号公報に記載される発泡ゴムをトレッド部に用いた場
合、必ずしも耐摩耗性等のタイヤ耐久面において満足な
レベルにあるとはいえなかった。また、上記特公昭46
−31732号公報及び特開昭51−147803号公
報に記載されるトレッドのマトリックスゴムにひっかき
効果の高い高硬度材料を混入する場合には、水分の多い
0℃付近での氷上性能改良効果が小さく、また高硬度材
料がゴムに親和性のない異物として存在するため、耐摩
擦性や破壊特性の低下が著しかった。
【0007】上述のように、従来のいずれの技術を用い
た場合でも、−5℃以下の比較的低温領域(いわゆるド
ライ・オン・アイス)での氷雪上性能と0℃付近の湿潤
状態(いわゆるウェット・オン・アイス)にある氷雪上
性能との両立を図りつつ、充分な摩擦係数を得、かつ駆
動性、制動性及び操縦性を全般的に改良することは極め
て困難な課題であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の課題を克服し、夏季における操縦性能及び耐久性
能を損なうことなく、氷雪路面上における駆動性、制動
性及び操縦性を改良した空気入りタイヤを提供すること
であり、特に耐摩耗性を低下させることなく、前記のよ
うな湿潤状態にある氷雪路面上での駆動性、制動性及び
操縦性を向上させたタイヤを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ある特定
のガラス転移温度(Tg)以上を持つ熱可塑性樹脂は、
所定の発泡ゴムのトレッドゴム中に充填すると、トレッ
ド部発泡ゴムの氷雪上における摩擦係数を向上させるこ
と並びに、該熱可塑性樹脂が所定の共役ジエン成分を持
つことで、該熱可塑性樹脂の充填の有無にかかわらず、
トレッドゴム組成物として、同等の耐摩耗性を維持する
ことを見い出すことにより、本発明を完成するに至った
のである。すなわち、本発明の空気入りタイヤは、共役
ジエン成分を10%以上含み、高温側のガラス転移温度
が100℃〜180℃で、平均粒径が1〜500μmの
ビニル芳香族系熱可塑性樹脂をゴム分100重量部に対
し、3〜40重量部含有し、かつ、3〜35%の発泡率
を有する発泡ゴムをトレッド部に配設したことを特徴と
する。前記発泡ゴムをキャップ−ベース構造を有するト
レッド部のキャップ部に配設することが好ましい。
【0010】
【作用】本発明では、共役ジエン成分を10%以上含
み、高温側のガラス転移温度が100℃〜180℃で、
平均粒径が1〜500μmのビニル芳香族系熱可塑性樹
脂をゴム分100重量部に対し、3〜40重量部含有
し、かつ、3〜35%の発泡率を有する発泡ゴム組成物
をトレッド部に配設することにより、当該ビニル芳香族
系熱可塑性樹脂は、発泡ゴムのトレッドゴム中に充填し
た際に、これが溶融し、流動消失してしまうことなく、
ドメインを形成し、トレッド部発泡ゴムの氷雪上におけ
る摩擦係数を向上させると共に、該熱可塑性樹脂が特定
の共役ジエン成分を有することで、マトリックス部に発
泡ゴムと共架橋反応を起こすため、この熱可塑性樹脂の
充填の有無にかかわらず、トレッドゴム組成物として、
同等の耐摩耗性を維持する空気入りタイヤが得られるこ
ととなる。
【0011】以下、本発明の内容を説明する。本発明の
空気入りタイヤは、共役ジエン成分を10%以上含み、
高温側のガラス転移温度が100℃〜180℃で、平均
粒径が1〜500μmのビニル芳香族系熱可塑性樹脂を
ゴム分100重量部に対し、3〜40重量部含有し、か
つ、3〜35%の発泡率を有する発泡ゴムをトレッド部
に配設したことを特徴とする。本発明に用いられるビニ
ル芳香族系熱可塑性樹脂の共役ジエン成分としては、例
えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブ
タジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体
等、特に限定されるものではないが、特に、ブタジエ
ン、スチレン−ブタジエンが好ましい。共役ジエン成分
の必要な量は10%以上である。10%より少ないとマ
トリックス部、発泡ゴムとの共加硫性が低く、耐摩耗、
破壊特性が低下する。
【0012】ビニル芳香族系熱可塑性樹脂を形成する共
役ジエン成分以外の成分は、スチレン、α−メチルスチ
レン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン等であり、
好ましくは、スチレン、α−メチルスチレンのビニル芳
香族成分であり、さらに、アクリロニトリルマレイミ
ド、アシド化合物等がブレンド、あるいは共重合されて
いても良い。
【0013】ビニル芳香族系熱可塑性樹脂の高温側のガ
ラス転移温度(Tg)は、100℃〜180℃であるこ
とが必要で、好ましくは、110℃以上である。このT
gが100℃未満の場合、加硫時に溶融流動し、ドメイ
ンが消失し、トレッド部発泡ゴムの氷雪上における摩擦
係数を低下させるので好ましくない。また、Tgが18
0℃を越えると、ビニル芳香族熱可塑性樹脂とマトリッ
クス部の補強性が低くなることにより、耐摩耗性、破壊特
性が低下し好ましくない。また、ビニル芳香族系熱可塑
性樹脂は、トレッド部ゴムに充填する場合、その平均粒
径が1μ〜500μmであることが必要で、1μm未満
であると、タイヤの氷雪上性能が充分でなく、また、5
00μmを超えると発泡ゴムを用いたトレッドの耐摩耗
性が低下するので好ましくない。
【0014】ビニル芳香族系熱可塑性樹脂は、発泡ゴム
成分100重量部に対して3〜40重量部配合するのが
好ましく、5〜40重量部の配合が更に好ましい。3重
量部未満の場合では、氷雪路面上での駆動性、制動性及
び操縦性の向上効果が小さく、40重量部を超える配合
はゴム組成物の混練作業性を低下させるので好ましくな
い。
【0015】ゴム成分としては、天然ゴム(NR)、ポ
リイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(B
R)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、
スチレン−イソプレン−ブタジエン三元共重合体ゴム、
スチレン−イソプレン共重合体ゴム、イソプレン−ブタ
ジエン共重合体ゴム等を挙げることができるが、特に限
定されるものではない。また、トレッドに配設されるゴ
ム組成物には、前記ジエン系ゴム及び内部架橋芳香族炭
化水素共役ジエン系ブロック型熱可塑性樹脂のほかに通
常トレッドゴムに用いられる他のゴムや配合剤、例え
ば、充填剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤を含んで
もよく、これらの種類、量については通常トレッドゴム
に用いられる範囲であって特に限定されるものでない。
【0016】本発明において、トレッドゴムが3〜35
%の発泡率を有することとしたのは、氷表面に溶融した
水分が多い状態において気孔によるミクロな吸排水効果
を大きくし、優れた氷雪性能を発揮させるためである。
発泡は、発泡剤によるもの、ガスの高圧ミキシングによ
るもののいずれの方法を用いてもよいが、発泡率が3%
未満では発泡の効果が充分でなく、一方、35%を超え
るとトレッド剛性が不十分のため、耐摩耗性の低下や溝
底クラックの発生が大となるので好ましくない。
【0017】ここで、発泡ゴムの発泡率VSは、次式
(1) VS={(ρ0−ρg )/(ρ1−ρg)−1}×100(%) …(1) で表され、ρ1は発泡ゴムの密度(g/cm3)、ρ0は発
泡ゴムの固相部の密度(g/cm3)、ρgは発泡ゴムの気
泡内のガス部の密度(g/cm3)である。発泡ゴムは固
相部と、固相部によって形成される空洞(独立気泡)す
なわち気泡内のガス部とから構成されている。ガス部の
密度ρ0は極めて小さく、ほぼ零に近く、かつ固相部の
密度ρ1に対して極めて小さいので、式(1)は、次式
(2) VS={(ρ0−ρ1)−1}×100(%) …(2) とほぼ同等となる。
【0018】本発明の空気入りタイヤの一例としては、
図1に示すように、タイヤのケース1及びケース1のク
ラウン部1aを被覆する芳香族炭化水素共役ジエン系ブ
ロック型熱可塑性樹脂を配合した発泡ゴム層2をトレッ
ド部3に配設した空気入りタイヤAが挙げられる。な
お、ケース1は、一対のビード部5と、ビード部5間に
ほぼ放射方向に配置したゴム引きのコードからなるカー
カス部6と、該カーカス部6のクラウン部1aに円周方
向に配置したベルト部7及びカーカス部6の側部を被覆
するサイドウォールゴム8とから構成されている。ま
た、3aは、トレッド部3の表面であり、9はステイフ
ナーゴムであり、トレッド部分3以外の構成は通常の空
気入りタイヤと同様である。
【0019】また、本発明の空気入りタイヤにおいて
は、上記発泡ゴムをキャップ−ベース構造を有するトレ
ッド部のキャップ部のみに配設してもよい。すなわち、
図2に示すように、円環形状の一層のスチールカーカス
部6とその頭頂部にリング状の四層のベルト部7が配設
され更にその上部に前記発砲ゴムをキャップ3b−ベー
ス3c構造のトレッド部3のキャップ部3bのみに配設
してなる空気入りラジアルタイヤBが挙げられる。
【0020】
【実施例】以下、実施例及び比較例によってこの発明を
更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。
【0021】下記表1に示すビニル芳香族系熱可塑性樹
脂を下記表2に示す配合内容で調製した発泡ゴムをトレ
ッド部に配設したタイヤを試作し、各種試作タイヤの氷
上制動性能及び耐摩耗性能を測定した。また、トレッド
より切り出したサンプルより発泡率を測定した。これら
の結果を下記表2に示す。
【0022】トレッドゴムの性質及び試作タイヤによる
タイヤ性能の試験は、下記の方法で行った。 (1) 共役ジエン成分含量の測定 日本分析工業社製熱分解装置(JHP−3型)と、ガス
クロマトグラフィー(HP5890A)をつなぎ、分解
条件として590℃、3秒にて、また、カラムはシリコ
ン系キャピラリーカラム(DBI相当)30mで70℃
から300℃まで昇温15℃/minで測定し、ディラク
ターとしてFIDを用い、あらかじめ用意された検量線
にて定量化した。
【0023】(2) ガラス転移温度(Tg)の測定 セイコー電子(株)製示差熱分析計DSC200を用い
昇温速度10℃/minで−150℃から200℃の温度
範囲で昇温し、得られる吸熱ピークからガラス転移温度
を測定した。
【0024】(3) ビニル芳香族系熱可塑性樹脂の粒径の
測定 アルピネ(ALPINE)社製エアジェットシーブ粒度
測定機200LS型を用いて測定し、累積50%の粒径
をもって平均粒径とした。
【0025】(4) 氷上制動性能 試験タイヤ、乗用車用ラジアルタイヤPSR(165
SR 13)を作製し、ならし走行として50km通常走
行を行った後、テストに供した。(次の摩耗試験も同様
である。)各試験タイヤ4本を排気量1500ccの乗用
車に装着し、外気温−5℃の氷上で制動距離を測定し
た。比較例1のタイヤを100として指数表示した。数
値が大きい程、制動性が良好であることを示す。
【0026】(5) 摩耗試験 各試験タイヤ2本を排気量1500ccの乗用車のドライ
ブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面上を
所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、比
較例1のタイヤを100として指数表示した。数値が大
きい程、耐摩耗性能が良好であることを示す。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】(表2の考察)上記表2の結果から明らか
なように、ビニル芳香族系熱可塑性樹脂のTgを100
℃以上とし、また、共役ジエン成分を10%以上、及
び、粒径を1〜500μmとした熱可塑性樹脂を使用し
た実施例1〜3は氷上性能及び耐摩耗性能が向上するこ
とが判る。これに対し比較例1〜比較例9に見られるよ
うにビニル芳香族系熱可塑性樹脂及び発泡率が本発明の
要件を満たしていない場合、タイヤの氷上制動性能と耐
摩耗性の双方を同時に改善することができないことが判
る。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、夏季における操縦性
能、耐久性能及び耐摩耗性を損なうことなく、氷雪路面
上における駆動性、制動性及び操縦性を著しく改良した
空気入りタイヤが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一例を示す部分断面図である。
【図2】本発明の他の実施の一例を示す部分断面図であ
る。
【符号の説明】
A 空気入りタイヤ 3 トレッド部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共役ジエン成分を10%以上含み、高温
    側のガラス転移温度が100℃〜180℃で、平均粒径
    が1〜500μmのビニル芳香族系熱可塑性樹脂をゴム
    分100重量部に対し、3〜40重量部含有し、かつ、
    3〜35%の発泡率を有する発泡ゴムをトレッド部に配
    設したことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発泡ゴムをキャップ−ベ
    ース構造を有するトレッド部のキャップ部に配設したこ
    とを特徴とする空気入りタイヤ。
JP6296654A 1994-11-30 1994-11-30 空気入りタイヤ Pending JPH08150807A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001039121A (ja) * 1999-07-30 2001-02-13 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2006240462A (ja) * 2005-03-02 2006-09-14 Bridgestone Corp 空気入りタイヤおよびその製造方法
KR100754863B1 (ko) * 2006-06-28 2007-09-04 금호타이어 주식회사 온도변화에 따른 트레드 패턴 변화를 가지는 공기압 타이어

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040525