JPH1016512A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリカの如き充填剤を多量に配合した低導電
性のキャップ層を有していても、製造上及び品質上の問
題を生ずることなく、帯電量を低減せしめることのでき
る空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 トレッド部がタイヤ踏面部側のキャップ
層１とその内側に隣接するベース層２とからなる２構造
を有する空気入りタイヤである。上記キャップ層１が、
体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍを超える低導電性のゴム組
成物で構成され、上記ベース層２が体積抵抗率が１０^８
Ω・ｃｍ以下の高導電性のゴム組成物で構成され、上記
ベース層のゴムの一部２ａが、タイヤ周方向に少なくと
も１本の帯状をなしてタイヤ踏面部に露出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレッド部がタイ
ヤ踏面部側のキャップ層とその内側に隣接するベース層
とからなる、所謂キャップ／ベース構造を有する空気入
りタイヤに関し、詳しくは、シリカの如き充填剤を多量
に配合した低導電性のキャップ層を有しているにもかか
わらず帯電量の少ない空気入りタイヤに関し、乗用車用
ラジアルタイヤのみならず、モータースポーツ用（レー
シング）タイヤ及びモーターサイクル用（バイク）タイ
ヤなどに応用可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、キャップ／ベース構造を有する空
気入りタイヤにおいて、かかるキャップ層のゴムに導電
性の低いゴム、例えば、シリカ多量配合ゴムなどを使用
すると、タイヤ全体に蓄積された静電気がキャップゴム
を通して路面へ逸散する度合いが少なくなり、タイヤ全
体が帯電しやすくなるということは知られていた。

【０００３】一方、近年、タイヤの運動性能と低燃費性
能とを高い水準で両立させるために、キャップ／ベース
構造を有する空気入りタイヤにおいて、シリカ多量配合
ゴムをキャップ層のゴムに使用するケースが増加する傾
向にあり、上記問題がクローズアップされてきている。

【０００４】かかる問題を解決する方法として、これま
で主に下記の２つの方法が知られている。第一の方法と
しては、タイヤ製造時のトレッド押出し時にトレッド表
面に導電性物質、例えば、水をベースとしたゴム組成物
に導電性のカーボンブラックを配合したセメント等をコ
ーティングする方法である（例えば、特開平８−１２０
１２０号公報参照）。この方法によると、タイヤ加硫後
の製品タイヤが乗用車に装着され踏面部が摩耗しても、
踏面部のパターンとして刻まれている多くの溝の側壁に
導電性のコーティング物質が残存し、これによりタイヤ
全体に帯電した静電気を路面に逸散させることができる
とするものである。

【０００５】また、第二の方法としては、キャップ層の
ゴムの一部、通常は中央部に導電性のゴムを使用して、
タイヤ全体に帯電した静電気を路面に逸散させる方法で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記いずれの
方法も各々以下に述べる如き製造上及び品質上の問題が
あり、好ましくない。すなわち、キャップ層のゴム表面
に導電性のカーボンブラックを配合した水ベースセメン
トをコーティングする方法は、そのセメント自身の放置
安定性に問題があり、相分離を生ずるおそれがあり、ま
た塗布時の発泡性を防止するために、種々の安定化剤が
必要となり、それらが加硫後フィルム上となったゴム組
成物の耐久性を低下させ、また加硫時のモールド汚染の
原因となる。さらに、キャップ層のゴム組成物は疎水性
であり、上述の水ベースセメント塗布の際、乾燥までに
時間がかかり、また塗りむらが生じ、結果として耐久性
が悪化する。さらにまた、加硫時、キャップ層のゴムと
水ベースセメントの被覆ゴムとの界面接着力が低下し、
走行中に界面剥離が生じ、走行末期には通電経路が断た
れ、帯電防止効果が得られなくなってしまうという問題
がある。

【０００７】また、キャップ層のゴムの一部に導電性の
ゴムを使用する方法は、キャップ層ゴムの押出機の改造
等に莫大な費用を要し、またタイヤ性能上も踏面部が偏
摩耗し易くなり、タイヤの寿命が短くなるなどの問題が
発生する。

【０００８】そこで本発明の目的は、シリカの如き充填
剤を多量に配合した低導電性のキャップ層を有していて
も、製造上及び品質上の問題を生ずることなく、帯電量
を低減せしめることのできる空気入りタイヤを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく製造上及び品質上の両面より鋭意検討した結
果、タイヤトレッドを下記構成とすることにより製造上
不具合もなく、また費用も要せず、しかもタイヤ品質上
も耐偏摩耗性などの性能を殆ど損うことなく、上記目的
を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明の空気入りタイヤは、ト
レッド部がタイヤ踏面部側のキャップ層とその内側に隣
接するベース層とからなる２構造を有する空気入りタイ
ヤにおいて、上記キャップ層が、体積抵抗率が１０^８Ω
・ｃｍを超える低導電性のゴム組成物で構成され、上記
ベース層が体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以下の高導電性
のゴム組成物で構成され、上記ベース層のゴムの一部
が、タイヤ周方向に少なくとも１本の帯状をなしてタイ
ヤ踏面部に露出していることを特徴とするものである。

【００１１】上記ベース層のゴムの一部は、タイヤ周方
向に２本の帯状をなしてタイヤ踏面部にその両側部にて
露出していることが好ましい。

【００１２】また、タイヤ踏面部への上記ベース層ゴム
の露出面積の割合は、踏面部面積の１０％以下であるこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】通常、乗用車用空気入りタイヤの
体積抵抗率は、キャップ層のゴムに一般的なカーボンブ
ラックを配合した場合には１０^６〜１０^７Ω・ｃｍ以下
であり、例えば、ガソリンスタンドで給油のために停車
しても、瞬時（１秒以内）にタイヤ全体の帯電電荷は路
面に接しているキャップ層より逸散する。ところが、キ
ャップ層にシリカ等の導電性の悪い物質を多量に配合し
たゴムを使用した場合には、その導電性の悪い物質の使
用量によりタイヤ全体の体積抵抗率が上昇し、これに伴
いタイヤ全体に蓄積される静電気量も増加する。例え
ば、タイヤ全体の体積抵抗率が１０^９Ω・ｃｍレベルに
なると、停車後にタイヤ全体の静電荷がタイヤを通して
路面に逸散するのに約１０秒間は要し、１０^１０Ω・ｃ
ｍレベルになると１００秒程度も要するデータが確認さ
れている。

【００１４】ところで、従来のキャップ／ベース構造の
空気入りタイヤにおいては、図４に示す如く、ベース層
２のゴムがタイヤ踏面部（タイヤが路面と接触する部
分）に露出した構造のものはなかったため、キャップ層
１のゴムにシリカ等の導電性の悪い物質を多量に配合し
た場合、例えベース層２のゴムの体積抵抗率が１０^８Ω
・ｃｍ以下の高導電性であっても、タイヤ全体に帯電し
た電荷を路面に迅速に逸散させることはできなかった。

【００１５】これに対し本発明においては、キャップ／
ベース構造のトレッドを有する空気入りタイヤにおい
て、ベース層に体積抵抗率１０^８Ω・ｃｍ以下、好まし
くは１０^５〜１０^７Ω・ｃｍの導電性の良好なゴムを適
用し、かつタイヤが路面と接触する踏面部にそのベース
ゴムの一部を露出させ、該ベース層のゴムが常に路面と
接触するようにしたことで、キャップ層のゴムにシリカ
多量配合等の導電性の低い、体積抵抗率１０^８Ωを超え
るゴムを使用してもタイヤ全体が帯電しにくい構造とな
っている。

【００１６】タイヤ踏面部へのベースゴムの露出手段
は、図１に示す如くベース層２のゴムの一部２ａが、タ
イヤ周方向に２本の帯状をなしてタイヤ踏面部にその両
側部にて露出するようにすると、製造上も現行の押出機
を改造することなく通常の作業範囲の口金修正で対応可
能となる。図２では、タイヤ踏面部への上記ベース層ゴ
ムの露出部分２ａの面積割合を図１のタイヤに比し増大
させた例を示している。

【００１７】また、本発明においては、ベース層ゴムの
タイヤ踏面部への一部露出は、該タイヤ踏面部の両側部
に限定されるものではなく、例えば図３に示す如くタイ
ヤ踏面部中央にてタイヤ周方向に帯状に露出させてもよ
い。尚、この場合も、上述の如き製造上の利点が得られ
る。

【００１８】本発明の空気入りタイヤにおいては、タイ
ヤトレッドに起因する耐偏摩耗性や耐ウエットスキッド
性などの諸性能は、踏面部の殆ど占めるキャップ層のゴ
ムによりこれら本来の性能を確保することができる。従
って、タイヤ踏面部への上記ベース層ゴムの露出面積の
割合は、踏面部全面積の１０％以下であることが好まし
く、かかる性能確保と帯電防止という見地から、より好
ましくは３〜６％の範囲内とする。

【００１９】なお、本発明の空気入りタイヤにおいて
は、タイヤのその他の構造、例えば図１に示すミニサイ
ド部３および本サイド部４のゴム組成物などは何等従来
のものと変更を要するものではなく、またキャップ／ベ
ース構造についても、ベース層ゴムをタイヤ踏面部へ一
部露出させた以外は従来その目的に応じて適用されてき
たキャップ／ベース構造と何等変わるものではない。さ
らに、キャップ層およびベース層を構成する各ゴム組成
物についても夫々の体積抵抗率を規定した他は何等制限
されるべきものではなく、各ゴム組成物とも従来より用
いられている天然ゴムや合成ゴムの他、加硫剤、加硫促
進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤、カーボンブ
ラックやシリカ等の充填剤などを適宜目的に応じて配合
することができる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例に基づき
具体的に説明する。 （参考例，比較例，実施例１〜５）下記の表１に示すキ
ャップ／ベース構造を有するタイヤサイズＰ２１５／６
０Ｒ１６の空気入りタイヤを夫々試作した。ここで、参
考例は、従来のキャップ／ベース構造を有し、キャップ
層のゴムにカーボンブラック配合系を用いた例であり、
また、比較例は、従来のキャップ／ベース構造を有し、
キャップ層のゴムにシリカ多量配合系を用いた例であ
る。

【００２１】キャップ層およびベース層の各ゴムの体積
抵抗率、タイヤ静電荷逸散に要する時間、耐偏摩耗性お
よび湿潤路面での制動性能を下記の如くして測定評価し
た。得られた結果を下記の表１に併記する。 （イ）体積抵抗率 リム組みした試験タイヤを鉄板上に置いて、リムと鉄板
間に電気を流し、その時の抵抗値を読み取った。 （ロ）タイヤ静電荷逸散に要する時間 リム組み、空気充填した試験タイヤをドラム上で６０ｋ
ｍ／ｈのスピードにて１０分間転動させ、停止後すみや
かに電位計にて帯電量を測定した。そして、帯電量の９
０％が逸散する迄の時間を測定した。 （ハ）耐偏摩耗性 試験タイヤを実車に装着し、一般良路６０％、山坂４０
％の比率で２万ｋｍ及び４万ｋｍ走行時の偏摩耗性を評
価した。周上４ケ所の段差（ｍｍ）（リブ間又はブロッ
ク間）を測定した。段差が大きい程耐偏摩耗性が悪いこ
とを示す。表１に示す評価基準は以下の通りである。 ◎ ０ｍｍ ○ １ｍｍ以内 △ １．５ｍｍ以内 × １．５ｍｍを超えるもの （ニ）湿潤路面での制動性能 試験タイヤを実車に装着し、４０ｋｍ／ｈ、６０ｋｍ／
ｈ、８０ｋｍ／ｈからのブレーキ停止距離（ｍ）を測定
し比較した。評価は、比較例をコントロールとして指数
にて表示した。数値が大きい程結果が良好である。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のキャ
ップ／ベース構造を有する空気入りタイヤにおいては、
キャップ層が、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍを超える低
導電性のゴム組成物で構成されていても、ベース層の体
積抵抗率を１０^８Ω・ｃｍ以下とし、かつ該ベース層の
ゴムの一部を、タイヤ周方向に少なくとも１本の帯状を
なしてタイヤ踏面部に露出させたことにより、製造上及
び品質上の問題を生ずることなく、タイヤ全体の静電荷
を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例空気入りタイヤのトレッド部の拡
大断面図である。

【図２】本発明の他の一例空気入りタイヤのトレッド部
の拡大断面図である。

【図３】本発明の更に他の一例空気入りタイヤのトレッ
ド部の拡大断面図である。

【図４】従来例の空気入りタイヤのトレッド部の拡大断
面図である。

【符号の説明】

１ キャップ層 ２ ベース層 ２ａ 露出部分 ３ ミニサイド部 ４ 本サイド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド部がタイヤ踏面部側のキャップ
   層とその内側に隣接するベース層とからなる２構造を有
   する空気入りタイヤにおいて、 上記キャップ層が、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍを超え
   る低導電性のゴム組成物で構成され、 上記ベース層が体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以下の高導
   電性のゴム組成物で構成され、 上記ベース層のゴムの一部が、タイヤ周方向に少なくと
   も１本の帯状をなしてタイヤ踏面部に露出していること
   を特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 上記ベース層のゴムの一部が、タイヤ周
   方向に２本の帯状をなしてタイヤ踏面部にその両側部に
   て露出している請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 タイヤ踏面部への上記ベース層ゴムの露
   出面積の割合が踏面部全面積の１０％以下である請求項
   １または２記載の空気入りタイヤ。