JPH09216970A - 空気入りタイヤ - Google Patents

空気入りタイヤ

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JPH09216970A
JPH09216970A JP8045660A JP4566096A JPH09216970A JP H09216970 A JPH09216970 A JP H09216970A JP 8045660 A JP8045660 A JP 8045660A JP 4566096 A JP4566096 A JP 4566096A JP H09216970 A JPH09216970 A JP H09216970A
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JP
Japan
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tire
water
rubber
ice
tread
Prior art date
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Pending
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JP8045660A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Teratani
裕之 寺谷
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレッド表面から容易に脱落し得る繊維をト
レッドゴム中に含有せしめ、より氷上性能を向上させた
空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 0℃以上の温度の水で溶解する水溶性繊
維、特には水溶性ポリビニルアルコール繊維を含有する
発泡ゴムをトレッドゴムとして用いた。

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に関し、
詳しくは凍結した路面を走行する際の駆動性、制動性お
よび操縦安定性(以下、単に「氷上性能」という)を向
上させたスタッドレス空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、氷上性能を高めたタイヤとして様
々なスタッドレスタイヤが提案されている。従来提案さ
れてきたスタッドレスタイヤのなかで、例えば、氷上摩
擦性能を向上させるためにタイヤトレッドゴム中に種々
の繊維を含有せしめたものがある(特開平6−3289
05号、特開平6−328906号、特開平6−328
907号、特開平6−328908号、特開平5−17
0976号、特開平5−147406号、特開平5−1
40372号、特開平6−197773号、特開平32
66705号公報等)。これら公報に開示されたタイヤ
は、繊維による引っ掻き効果もあるが、その殆どが走行
中に繊維を脱落させてトレッド表面に孔を発生させ、こ
れにより氷上摩擦性能を高めようとするものである。
【0003】一方、特開平3−266704号公報に
は、トレッドに水溶性無機化合物の粒子を含有せしめ、
路面の水により溶出させてトレッド表面に凹凸を形成せ
しめる手法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されてきたト
レッドゴム中に種々の繊維を含有せしめたタイヤは、走
行により物理的に繊維の脱落を生ぜしめるものであり、
容易に繊維を脱落させることはできなかった。繊維とし
て水溶性のポリビニルアルコール(PVA)繊維を用い
たものもあるが、従来のPVA繊維は氷と水が混在する
ような0℃付近の水には溶解し得ず、化学的に脱落させ
ることはできなかった。すなわち、溶解によりトレッド
表面に直ちに凹凸を生ぜしめるには水溶性無機化合物の
粒子を用いるしかなく、粒子形状によってできた凹部
は、従来の発泡ゴムと何ら変わるところがなく、効果は
発泡ゴムと変わらない。
【0005】そこで、本発明の目的は、トレッド表面か
ら容易に脱落し得る繊維をトレッドゴム中に含有せし
め、より氷上性能を向上させ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】本発明者らは、スタッド
レスタイヤのトレッドゴムの氷上性能について鋭意検討
を重ねた結果、トレッド部のマトリックスゴムに、氷と
水が混在するような低い水温でも容易に溶解し得る水溶
性繊維を混入し、かつ当該マトリックスゴムを発泡ゴム
とすることにより上記氷上性能を著しく向上させること
ができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明の空気入りタイヤは、0
℃以上の温度の水で溶解する水溶性繊維を含有する発泡
ゴムをトレッドゴムとして用いたことを特徴とするもの
である。
【0008】前記水溶性繊維は、好ましくはPVA繊維
である。
【0009】前記発泡ゴムの発泡率は、好ましくは5〜
40%である。
【0010】タイヤを氷上走行させると、接地圧によっ
てタイヤと氷との間に水膜が生じるが、本発明の空気入
りタイヤにおいてはこの水膜の水によりトレッド表面に
露出した水溶性繊維を溶出させ、接地面に無数の凹部を
形成せしめるものである。かかる凹部は発泡による個々
の気泡間を絡ぎ合わせる働きをし、これによりタイヤ周
方向に排水路が形成され、タイヤ接地面内の排水能力が
一段と高まることになる。接地面内のタイヤ回転方向後
側への配水性の向上は、特に氷上のブレーキ性能を向上
させることができ、この結果、従来の発泡タイヤに比し
氷上性能がより一層向上することになる。溶解性粒子を
用いた場合は凹部が粒子形状にほぼ等しいため従来の発
泡ゴム表面と変わらない。よって周方向の排水路は形成
されにくく、接地面内で発生した水膜の排水能力はあま
り向上せず、凹部体積同等の発泡ゴムと同等の性能しか
得られない。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に係る0℃以上、特には0
〜20℃の温度の水で溶解する水溶性繊維としては、ビ
ニルアルコールユニットが50モル%以上、平均重合度
が100〜3000のケン化度80モル%未満のポリビ
ニルアルコール系ポリマーを原料とし、紡出後の繊維に
対してホルマール化・アセタール化等の耐水性を付与す
る処理を行っていない繊維が挙げられる。ビニルアルコ
ールユニット及び酢酸ビニルユニット以外のユニットと
しては、エチレン、アリルアルコール、イタコン酸、ア
クリル酸、無水マレイン酸等のポリビニルアルコールの
結晶性を阻害するユニットが好ましい。
【0012】水溶性繊維の構造はモノフィラメントでも
2本以上からなるマルチフィラメントであってもよい。
また、繊維の長さは5mm以下の短繊維でもそれ以上の
長繊維でもよく、特に制限されるべきものではない。
【0013】水溶性繊維を含む発泡ゴム層における該繊
維の割合は2〜40%の範囲が好ましい。この割合が2
%未満では氷上性能を向上させることができず、すなわ
ち摩擦係数μを高いレベルに確保することが困難とな
り、一方40%を超えると耐摩耗性を高いレベルに維持
することが困難となる。
【0014】また、トレッド部のマトリックス部を形成
するゴム組成物のゴム成分としては、従来の空気入りタ
イヤに使用されている通常のポリマー種でよく、例えば
天然ゴムとブタジエンゴムとの混合ゴム、あるいはこれ
にさらにスチレンブタジエンゴムを加えた混合ゴムとす
ることができ、またイソプレンゴム、ブチルゴムがブレ
ンドされていてもよい。
【0015】水溶性繊維とトレッド部形成マトリックス
のゴム組成物との混合方法にも特に制限はなく、溶媒中
におけるウェットブレンド法でも、あるいはバンバリー
ミキサー等によるドライブレンド法でも、同様の効果が
得られる。
【0016】なお、マトリックス部を形成するゴム組成
物には、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤、ア
ロマ油、スピンドル油等の軟化剤、老化防止剤、加硫
剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、発泡剤、発泡助剤等、
通常配合される適当量の配合剤を適宜配合することがで
きるのは勿論のことである。
【0017】本発明において、特定の発泡率、平均発泡
径をもつ発泡ゴムを得るには、上記ゴム組成物に発泡剤
を配合した後、通常のタイヤ製造方法にしたがって加熱
加圧すればよい。発泡剤としては、例えば、アゾジカル
ボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン、
アゾビスイソブチロニトリル、芳香族スルホニルヒドラ
ジド化合物、例えば、ベンゼンスルホニルヒドラジド、
トルエンスルホニルヒドラジド、オキシ−ビス−ベンゼ
ンスルホニルヒドラジド等を用ることができる。これら
のうち、微細発泡という点で、アゾジカルボンアミドが
好ましい。また、大発泡径という点では、ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミンが好ましい。
【0018】本発明においては、優れた氷上性能を得る
ためにトレッドを構成するゴムを発泡ゴムとするが、そ
の発泡率は5〜40%の範囲内であることが好ましい。
この発泡率が5%未満では発泡の効果が十分ではなく、
一方40%を超えるとトレッドの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。
【0019】また、かかる発泡ゴムの平均発泡径と上記
繊維の直径との関係は、上記繊維の平均直径(a)と平
均発泡径(b)との比(a/b)が5〜500の範囲内
であることが好ましい。この比が5未満では目的とする
氷上性能が得られず、一方500を超えると耐摩耗性の
低下が大となり、好ましくない。
【0020】なお、本発明における水溶性繊維を含有す
る発泡ゴム層は、必ずしもトレッドゴム全体に用いる必
要はなく、例えば、トレッドを所謂キャップ・ベース構
造とし、キャップ部のみに上記発泡ゴム層を用いてもよ
い。
【0021】
【実施例】次に本発明を実施例および比較例により具体
的に説明する。本実施例において用いた水溶性繊維の製
造法を以下に簡単に説明する。先ず、ビニルアルコール
ユニットが75モル%、酢酸ビニルユニットが25モル
%からなる平均重合度500、ケン化度75モル%のP
VA系ポリマーとジメチルスルフォキシド(DMSO)
を混合し、窒素置換後減圧化にて十分に脱泡を行い、4
5%のDMSO溶液を調製した。
【0022】次に、この紡糸原液を孔径0.15mmの
単孔ノズルより、2℃のアセトン/DMSO(重量比:
85/15)の混合溶液に湿式紡糸した。その後、アセ
トン/DMSO(重量比:95/5)の混合溶液中で
4.5倍の延伸を行った後、アセトン中で十分にDMS
Oを除去し、80℃で乾燥を行い、PVA系繊維とし
た。このようにして得られるPVA系繊維は、0℃の水
でも十分に溶解した。
【0023】実施例1〜7,比較例1〜5 かかるPVA系繊維を用いて下記の表1および表2に示
す配合内容にてゴム組成物を調製した。かかるゴム組成
物をトレッドゴムとして使用して、タイヤサイズ185
/70R13の試験タイヤを製造し、これらタイヤにつ
いて発泡率、平均発泡径、氷上制動性能および耐摩耗性
を評価した。
【0024】これら測定方法および評価方法は下記の通
りである。 イ)発泡率 発泡率Vは次式、 V={(ρ−ρ)/(ρ−ρ)−1}×100(%) (1) で表され、ρは発泡ゴムの密度(g/cm)、ρ
は発泡ゴムのゴム固相部の密度(g/cm)、ρ
は、発泡ゴムの気泡内のガス部の密度(g/cm
である。発泡ゴムはゴム固相部と、ゴム固相部によって
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ρは極めて小さ
く、ほぼ零に近く、かつゴム固相部の密度ρに対して
極めて小さいので、上記式(1)は次式で表せる。 V=(ρ/ρ−1)×100(%) (2) 実際には、加硫後一週間放置して安定させた試験タイヤ
のトレッドの発泡ゴム相からのブロック状の試料を厚さ
5mmの薄片にし、密度を測定し、併せて、無発泡ゴム
(固相ゴム)のトレッドの密度を測定し、上記(2)式
を用いて発泡率Vを求めた。
【0025】ロ)平均発泡径 試験タイヤのトレッドの発泡ゴム相からブロック状の試
料を切り出し、倍率100〜400の光学顕微鏡で撮影
し、200個以上の独立気泡の気泡直径を測定し、算術
的平均値として表した。
【0026】ハ)氷上制動性能 ならし走行として社内テストコースのアスファルト周回
路を200km通常走行を行った後、以下の測定試験に
供した。まず、各試験タイヤ4本を排気量1500cc
の乗用車に装着し、外気温−2℃、氷路温度−2℃の氷
上で制動距離を測定した。コントロールのタイヤを10
0として指数表示した。数値が大きい程、制動が良好で
あることを示す。尚、コントロールについては、実施例
1〜6および比較例2〜3は比較例1を、実施例7は比
較例5を、実施例8は比較例6を、また比較例7は比較
例8を、比較例9は比較例10を夫々コントロールとし
た。以下、同様とした。
【0027】ホ)耐摩耗性 氷上制動性の場合と同様にならし走行を行った後、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1万km走行させた。溝深さの変化量を測定
し、コントロールのタイヤを100として逆数指数表示
した。数値が大きい程、耐摩耗性が良好であることを示
す。得られた結果を下記の表1および表2に併記する。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】 1)ジベンゾチアジルスルフィド 2)N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド 3)ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)と
尿素との混合物で、混合比はDPT/尿素=57/43
である。
【0030】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明の空気入
りタイヤにおいては、0℃以上の温度の水で溶解する水
溶性繊維を含有する発泡ゴムをトレッドゴムとして用い
たことにより、氷上性能を大幅の向上させることができ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 29/14 LGT C08L 29/14 LGT

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 0℃以上の温度の水で溶解する水溶性繊
    維を含有する発泡ゴムをトレッドゴムとして用いたこと
    を特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記水溶性繊維がポリビニルアルコール
    繊維である請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 【請求項3】 前記発泡ゴムの発泡率が5〜40%であ
    る請求項1または2記載の空気入りタイヤ。
JP8045660A 1996-02-08 1996-02-08 空気入りタイヤ Pending JPH09216970A (ja)

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Effective date: 20040430