JPH10129214A

JPH10129214A - オフロードタイヤ用トレッド

Info

Publication number: JPH10129214A
Application number: JP8291910A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nakadera; 恵一中寺
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】グリップ性、耐チャンキング性および耐エッ
ジ欠け性にすぐれたオフロードタイヤ用トレッドをうる
こと。【解決手段】ゴムブロックおよびベーストレッドを有
するオフロードタイヤ用トレッドにおいて、該トレッド
がゴム１００重量部に対して６０〜１００重量部のカー
ボンブラックおよび５〜３０重量部の短繊維を含むゴム
組成物からなり、該短繊維がゴムブロックにおいてタイ
ヤの周方向に配向しているオフロードタイヤ用トレッ
ド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はオフロードタイヤに
用いられるトレッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】モータースポーツが人気を博している昨
今、砂場や岩場などの不整地を走るモトクロスやラリー
などの競技車両に用いられるオフロードタイヤにはすぐ
れた耐久性およびグリップ性といった性能が求められて
いる。

【０００３】しかし、オフロードタイヤのトレッドパタ
ーンにはゴムブロックが存在するため、厳しい使用環境
のもとではゴムブロック自体の脱落（以下、「チャンキ
ング」という）やゴムブロックのエッジ部分の欠損（以
下、「エッジ欠け」という）が起こる。一般的に耐チャ
ンキング性および耐エッジ欠け性を向上させるためには
トレッドゴムに含有されるカーボンブラックの量を増や
す、およびカーボンブラックの粒径をより小さくすると
いう手段が考えられるが、このばあいにはトレッドゴム
が硬くなり、グリップ性が低下してしまう。

【０００４】一方、タイヤ用トレッドを機械的に補強す
る技術としては、タイヤのトレッドを構成するゴム組成
物に短繊維を配合する技術が知られている（たとえば特
開昭５４−１３２９０５号公報および特公昭６１−４２
９３６号公報）。

【０００５】また、特開平４−１７６７０７号公報およ
び特開平４−１１０２１１号公報には、タイヤ用トレッ
ドを構成するゴム組成物において短繊維をタイヤの周方
向に沿って配向させることにより、トレッドの氷上にお
ける摩擦力を増加させる技術が開示されている。しか
し、この技術によれば、タイヤの摩擦力および周方向の
強度は増すものの、オフロードタイヤ用トレッドのゴム
ブロックに必要な充分な耐チャンキング性および耐エッ
ジ欠け性はえられない。

【０００６】さらに、タイヤの雪上および氷上での摩擦
力を増加させる点から、特開昭６２−１９１２０４号公
報には、有機繊維などの短小繊維状の滑止剤をトレッド
表面に対してすべて直角状に配向させる技術が開示され
ている。しかし、短繊維をすべてトレッド表面に対して
直角方向に配合させるため、タイヤの周方向の強度に問
題がある。また、トレッドのゴムブロックの耐チャンキ
ング性および耐エッジ欠け性にすぐれているとの記載は
ない。

【０００７】このように従来のトレッドの補強または摩
擦力の増加を短繊維の配合により達成しようとする試み
は、いずれも短繊維を実質的に１つの方向に配向させる
という手段によっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上の事実に鑑み、本
発明者らは鋭意検討の結果、オフロードタイヤ用トレッ
ドを構成するベーストレッドにおいて短繊維を周方向に
配向させ、かつゴムブロックにおいては短繊維をタイヤ
の中心から半径方向（以下、「Ｚ軸方向」ともいう）に
配向させることができれば、前記従来の技術でえられる
グリップ性およびタイヤの周方向に関する強度だけでな
く、とくにオフロードタイヤ用トレッドのゴムブロック
に必要とされる耐チャンキング性および耐エッジ欠け性
がえられることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明の目的は、グリップ性、耐
チャンキング性および耐エッジ欠け性にすぐれかつ機械
的強度にもすぐれたオフロードタイヤ用トレッドをうる
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ゴムブロック
およびベーストレッドを有するオフロードタイヤ用トレ
ッドにおいて、該トレッドがゴム１００重量部に対して
６０〜１００重量部のカーボンブラックおよび５〜３０
重量部の短繊維を含むゴム組成物からなり、該短繊維が
ゴムブロックにおいてタイヤの中心から半径方向に配向
しており、かつベーストレッドにおいてタイヤの周方向
に配向しているオフロードタイヤ用トレッドに関する。

【００１１】前記トレッドのゴムブロックの高さは２ｃ
ｍ以上であるのが好ましい。

【００１２】また、前記ゴムブロックについては、短繊
維が配向している方向の引張応力と、該方向に垂直な方
向の引張応力との比が１．５以上であるのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明において、オフロードタイ
ヤ用トレッドは図１に示すようにゴムブロック１および
ベーストレッド２を有し、該トレッドを構成するゴム組
成物中の短繊維３が、ゴムブロック１中ではタイヤの中
心から半径方向に配向し、ベーストレッド２においては
タイヤの周方向に配向している。短繊維がベーストレッ
ドにおいてタイヤの周方向に配向することにより、えら
れるオフロードタイヤ用トレッドの周方向の強度が高く
なる。一方、ゴムブロックにおいてタイヤの中心から半
径方向（Ｚ軸方向）に配向させることにより、該ゴムブ
ロックの耐チャンキング性および耐エッジ欠け性が向上
する。

【００１４】本発明におけるゴム成分は通常のタイヤ用
トレッドに用いられているものからなってよく、たとえ
ば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）およびス
チレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などがあげられ、これ
らを単独で、または任意に組合せて用いてもよい。すぐ
れた耐久性およびグリップ性という点からＮＲとＳＢＲ
のブレンドからなるのが好ましく、より高いグリップ性
という点からＳＢＲのみからなるのがさらに好ましい。

【００１５】本発明におけるカーボンブラックとして
は、従来からタイヤの分野で用いられているものでよ
く、たとえばアセチレンブラック、ファーナスブラック
などがあげられるが、すぐれた耐久性およびグリップ性
という点からファーナスブラックであるのがさらに好ま
しい。

【００１６】カーボンブラックの粒径としては、補強性
にすぐれるという点から１０〜３０ｎｍであり、高いグ
リップ性能という点から１０〜２０ｎｍであるのが好ま
しい。

【００１７】カーボンブラックの配合割合としては、前
記ゴム成分１００重量部に対して、充分な補強性および
耐久性という点から６０〜１００重量部であり、高いグ
リップ性能という点から８０〜１００重量部であるのが
好ましい。

【００１８】本発明における短繊維は、トレッドを構成
するゴム組成物の引張り強度を向上させてトレッドを補
強し、かつトレッドのゴムブロックの耐チャンキング性
および耐エッジ欠け性を向上させるはたらきをする。そ
の材料としては従来のものでよく、たとえばナイロン、
ポリエステル、アラミド、レーヨンなどがあげられ、こ
れらを単独で、または任意に組合せて用いてもよいが、
より高い補強性という点からナイロンを用いるのがさら
に好ましい。

【００１９】短繊維の長さ（Ｌ）については、充分な強
度をうるという点から２０〜１０００μｍであり、充分
に配向させるという点から５０〜５００μｍであるのが
好ましい。また、繊維長（Ｌ）と繊維径（Ｄ）との比
（Ｌ／Ｄ）は、２００未満のばあいにはえられるトレッ
ドに充分な強度を付与できず、充分な強度を付与すると
いう点から２００〜２０００であるのが好ましい。

【００２０】短繊維の配合割合としては、前記ゴム成分
１００重量部に対して、５重量部未満では充分な効果を
うることができず、３０重量部を超えるとえられるトレ
ッドの硬度が高くなり過ぎてグリップ性が低下してしま
うという点から５〜３０重量部であり、充分な引っ張り
応力をうるという点から２０〜３０重量部であるのがさ
らに好ましい。

【００２１】なお、本発明におけるゴム組成物には、イ
オウなどの加硫剤、亜鉛華、ステアリン酸などの加硫促
進剤などを本発明の効果を損なわない程度に必要に応じ
て適宜配合してよい。

【００２２】また本発明におけるゴム組成物はタイヤ用
ゴム組成物の分野における従来からの条件および方法で
うることができるが、加硫促進剤およびイオウを除い
て、ゴム成分およびカーボンブラックなどの成分をバン
バリーミキサーで混合した後、えられる混合物、加硫促
進剤およびイオウをロールにて仕上げ練りしてゴム組成
物をうるのが好ましい。

【００２３】本発明のオフロードタイヤ用トレッドは、
ベーストレッドとゴムブロックを有している。ベースト
レッドにおいては短繊維は実質的にタイヤの周方向に配
向しており、タイヤの周方向の強度が高くなるという効
果を奏する。また、ゴムブロックにおいては短繊維は実
質的にタイヤの中心から半径方向に配向しており、ゴム
ブロックの耐チャンキング性および耐エッジ欠け性にす
ぐれるという効果を奏する。

【００２４】本発明のトレッドの作製方法としては、前
記ゴム組成物から押し出し機を用いて押し出しトレッド
を作成するのが好ましい。トレッドゴムの押し出し時に
短繊維がタイヤの周方向に配向するように常法により押
し出し、ついで押し出したトレッドゴムをゴムブロック
部分を設けるために型にはめて加硫する際、ゴムブロッ
クの部分でゴム流れを起こし、ゴムブロック中の短繊維
がタイヤの中心から半径方向、すなわちＺ軸方向に配向
する。

【００２５】このばあい、短繊維がゴムブロックにおい
てタイヤの中心から半径方向に配向し、えられるトレッ
ドがよりすぐれたグリップ性を有するように、かつゴム
ブロックの高さが高すぎると耐チャンキング性に劣ると
いう点から前記ゴムブロックの高さは２〜３ｃｍであ
り、３ｃｍを超えるとブロックが高すぎて耐チャンキン
グ性に劣り、２ｃｍ未満だと短繊維が充分に配向しない
という点から２．０〜２．５ｃｍであるのが好ましい。

【００２６】本発明のトレッドのゴムブロックを構成す
るゴム組成物について、短繊維が配向している方向の引
張応力と、該方向に垂直な方向の引張応力との比が、比
が大きければ大きい程、充分な耐チャンキング性能をう
ることができるが３．０を超えるとゴムと固くなりすぎ
てグリップが落ちるという点から１．５〜３．０であ
り、１．５〜２．０であるのがさらに好ましい。

【００２７】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を説明するが、
本発明はこれらのみに限定されるものではない。

【００２８】製造例１〜６表１に示す配合割合で、ＳＢＲ、カーボンブラック（Ｉ
ＳＡＦグレード、平均粒径：２０ｎｍ）および短繊維
（ナイロン製、長さ：１００μｍ、Ｌ／Ｄ＝５００）を
１．７ｌのバンバリーミキサーで４分間混合した後、え
られた混合物とイオウ１．５重量部および加硫促進剤
（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル−スルフェ
ンアミド（ＣＢＳ））１．５重量部とを８インチの試験
用練りロール機を用いて仕上げ、オフロードタイヤ用ト
レッドをうるためのゴム組成物１〜６をえた。

【００２９】ついで、これらゴム組成物１〜６を用い
て、通常のＭＣ−Ｘタイヤ製造方法で、それぞれ表１に
示すゴムブロック高さを有するトレッドからなる、タイ
ヤサイズ１１０／１００−１９のオフロードタイヤ１〜
６をえた。

【００３０】［評価方法］引張応力の比トレッドを構成するゴム組成物につい
て、短繊維が配向している方向の引張応力と該方向に垂
直な方向の引張応力の比を、（株）東洋精器製作所製の
ストログラフ−Ｔ引張試験機を用いてそれぞれの方向の
引張りモジュラスを測定することにより求めた。結果を
表１に示す。

【００３１】ついで、えられたタイヤ１〜６をリヤホイ
ールに装着し、２５０ｃｃのモトクロッサーにて１周２
ｋｍのモトクロスコースを周回して以下の評価を行なっ
た。

【００３２】耐チャンキング性えられたトレッドのゴ
ムブロックの耐チャンキング性を評価するために、上記
コースを１時間走行後、タイヤの外観から、飛んだブロ
ックの数および亀裂が生じたブロックの数を数えて、０
個のばあいを◎、１個のばあいを○、２〜３個のばあい
を△、４個以上のばあいを×として評価した。結果を表
１に示す。

【００３３】耐エッジ欠け性えられたゴムブロック１
は図２のようにほとんど９０度の角度のエッジを有する
が、図３に示すように走行によりエッジ欠け４を生じ
る。そこで、えられたトレッドのゴムブロックの耐エッ
ジ欠け性を評価するために、上記コースを１時間走行
後、図３におけるｈの高さを測定した。０ｃｍ以上０．
５ｃｍ未満のばあいを◎、０．５ｃｍ以上１ｃｍ未満の
ばあいを○、１ｃｍ以上１．５ｃｍ未満のばあいを△、
１．５ｃｍ以上のばあいを×として評価した。結果を表
１に示す。

【００３４】グリップ性上記コースを１０周してラッ
プタイムを測定し、上位３ラップの平均タイムをそれぞ
れのタイヤのラップタイムとし、該ラップタイムにより
グリップ性を評価した。ラップタイムが速い程グリップ
性がよいことを示す。結果を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、グリップ性、耐チャン
キング性および耐エッジ欠け性にすぐれたオフロードタ
イヤ用トレッドをうることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオフロードタイヤ用トレッドを備えた
タイヤの一部概略断面図である。

【図２】実施例における耐エッジ欠け性の評価方法を説
明するためのゴムブロックの概略断面図である。

【図３】実施例における耐エッジ欠け性の評価方法を説
明するためのエッジ欠けしたゴムブロックの概略断面図
である。

【符号の説明】

１ゴムブロック２ベーストレッド３短繊維４エッジ欠け

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴムブロックおよびベーストレッドを有
するオフロードタイヤ用トレッドにおいて、該トレッド
がゴム成分１００重量部に対して６０〜１００重量部の
カーボンブラックおよび５〜３０重量部の短繊維を含む
ゴム組成物からなり、該短繊維がゴムブロックにおいて
タイヤの中心から半径方向に配向しており、かつベース
トレッドにおいてタイヤの周方向に配向しているオフロ
ードタイヤ用トレッド。
【請求項２】ゴムブロックの高さが２ｃｍ以上である
請求項１記載のオフロードタイヤ用トレッド。
【請求項３】短繊維が配向している方向の引張応力と
該方向に垂直な方向の引張応力との比が１．５以上であ
るゴムブロックからなる請求項１または２記載のオフロ
ードタイヤ用トレッド。