JPH11180108A

JPH11180108A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11180108A
Application number: JP9351117A
Authority: JP
Inventors: Isamu Tsumori; 勇津森
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-06
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JP3898316B2

Abstract

(57)【要約】【課題】転がり抵抗を減じつつ電気抵抗の小さなタイ
ヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤのトレッド部２は、半径
方向内側に配され体積固有抵抗が１×１０⁸Ωcm未満の
導電性ゴム材ｇ２からなるベースゴム体１０と、このベ
ースゴム体１０の外側に配されることによりトレッド面
２ａをなしかつシリカにより補強されたキャップゴム体
１１と、ベースゴム体１０に内端部１２ａが連結しかつ
半径方向外側にキャップゴム体１１を貫通して外端部１
２ｂがトレッド面２ａの一部をなす導電部１２とからな
る。また前記ベースゴム体１０の導電性ゴム材ｇ２が、
補強短繊維を導電材料で被覆して導電性を付与した導電
短繊維を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転がり抵抗を低減
しつつ車両内の静電気を路面に効果的に放出しうる空気
入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
深刻化する地球温暖化問題の改善策として、排気ガスの
低減を図るべく自動車の低燃費化が急務となっている。
自動車の燃費性の向上には、内燃機関の改善に加え、タ
イヤの転がり抵抗を低減することも効果的であり、タイ
ヤの転がり抵抗を低減するためには、トレッドゴムのヒ
ステリシスロスを低減することが重要である。

【０００３】トレッドゴムのヒステリシスロスを小さく
するためには、ゴム基材に補強材として配合されている
カーボンブラックに換えて又はカーボンブラックの添加
量を減じてシリカを配合することが有効であることが知
られている。

【０００４】ところが、シリカは電気絶縁性が高いた
め、シリカを配合したトレッドゴムは電気抵抗が大とな
り、車両で発生した静電気が地上へアースされず車両に
溜まりやすくなる。このような静電気の蓄積は、例えば
ガソリンスタンドでの給油に際して燃料タンクの蓋を開
けるときに火花を発生させる危険があり、また車両走行
中に、ラジオノイズ等の電波障害を引き起こすなど多く
の電気的誤動作の原因ともなる。

【０００５】そこで、本件出願人は、特開平９−７１１
１２号公報を提案した。この公報で示されるタイヤは、
シリカ（ケイ酸）を配合した不良導電材からなるトレッ
ドゴム体と、その半径方向内側に配される良導電性材か
らなる導電層とを設けるとともに、この導電層からトレ
ッド面に露出してトレッド面の一部をなす導電部材とを
具えている。このため、車両内の静電気は、導電層から
導電部材を経由して地上に放出される。

【０００６】しかしながら、特開平９−７１１１２号公
報では、カーボンブラックなどのカーボン系及び金属粉
などをゴムに配合することにより、前記導電層に導電性
を付与するものである。特に、この導電層に良導電性を
付与するためには、自ずとカーボンなどの添加量が増大
して導電層のヒステリシスロスが高められ、ひいては転
がり抵抗を効果的に低減しえない傾向がある。

【０００７】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
されたもので、トレッド面をなしかつシリカにより補強
されたキャップゴム体の優れた低転がり抵抗特性を活か
しつつ導電性を有するベースゴム体、導電部材により電
気抵抗特性を改善した空気入りタイヤにおいて、前記ベ
ースゴム体に補強短繊維を導電材料で被覆して導電性を
付与した導電短繊維を含む導電性ゴム材を用いることを
基本として、従来よりも少ないカーボン量で導電性を確
保してさらに転がり抵抗を減じうる空気入りタイヤを提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部か
らサイドウオール部をへてビード部のビードコアで折り
返すカーカスを具えた空気入りタイヤであって、前記ト
レッド部は、半径方向内側に配され体積固有抵抗が１×
１０⁸Ωcm未満の導電性ゴム材からなるベースゴム体
と、このベースゴム体の外側に配されることによりトレ
ッド面をなしかつシリカにより補強されたキャップゴム
体と、前記ベースゴム体に内端部が連結しかつ半径方向
外側にキャップゴム体を貫通して外端部が前記トレッド
面の一部をなす導電部とからなるとともに、前記導電性
ゴム材が、補強短繊維を導電材料で被覆して導電性を付
与した導電短繊維を含むことを特徴としている。

【０００９】また請求項２記載の発明は、前記導電部
は、前記ベースゴム体と同じ導電性ゴム材からなり、か
つ前記内端部よりも巾の狭い狭小部を有することを特徴
とする請求項１記載の空気入りタイヤである。

【００１０】また請求項３記載の発明は、前記キャップ
ゴム体は、ジエン系ゴム基材１００重量部に対して、３
０〜１００重量部のシリカと３〜２０重量部のカーボン
ブラックとを含み、かつ体積固有抵抗が１×１０⁸Ωcm
以上の絶縁性ゴム材からなるとともに、前記導電性ゴム
材は、ジエン系ゴム基材１００重量部に対して、２〜３
０重量部の前記導電短繊維を含むことを特徴とする請求
項１又は２記載の空気入りタイヤである。

【００１１】また請求項４記載の発明は、前記キャップ
ゴム体をなす絶縁性ゴム材は、その損失正接の値が前記
ベースゴム体をなす導電性ゴム材の損失正接の値以上で
あることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記
載の空気入りタイヤ。

【００１２】また請求項５記載の発明は、前記ベースゴ
ム体は、タイヤ周方向の複素弾性率Ｅ＊ｃとタイヤ軸方
向の複素弾性率Ｅ＊ａとの比（Ｅ＊ｃ／Ｅ＊ａ）が１．
１以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
か１に記載の空気入りタイヤである。

【００１３】なお本明細書において、ゴムの体積固有抵
抗は、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測
定器を用いて、印加電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５
０％で測定された値で表示している。また、複素弾性率
Ｅ* 、損失正接（ｔａｎδ）は、試料を所定の短冊状試
料に切り取って、岩本製作所（株）製の粘弾性スペクト
ロメーターを用い、温度７０℃、初期伸張１０％、動歪
±１％、周波数１０Ｈｚの条件で測定した値で表示して
いる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１には、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、Ｅ
ＴＲＴＯ等の規格で定めうる正規のリムＪにリム組みさ
れかつ規格で定めうる使用内圧が充填された無負荷状態
のタイヤ子午断面を示している。

【００１５】空気入りタイヤ１は、図１に示すように、
トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４
のビードコア５で折り返されて係止されたトロイド状の
カーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレ
ッド部２の内部に配されたベルト層７とを具える乗用車
用のラジアルタイヤが例示される。

【００１６】前記カーカス６は、本例では１枚のカーカ
スプライから形成され、その本体部６ａとその折返し部
分６ｂとの間には、硬質のビードエーペックスゴム９が
配される。また前記カーカスプライは、コードをタイヤ
赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列して形成さ
れ、カーカスコードには、スチールコードや、ナイロ
ン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミドなどの
有機繊維コードが好適に採用できる。

【００１７】前記ベルト層７は、コードをタイヤ赤道Ｃ
に対して１５〜４０度の角度で配列した例えば半径方向
内、外２枚のベルトプライからなり、各プライ間でコー
ドが交差するように配置される。なおベルトコードに
は、本例ではスチールコードが用いられており、ベルト
層７は良好な導電性を示す。

【００１８】また、前記トレッド部２は、半径方向内側
に配され体積固有抵抗が１×１０⁸Ωcm未満の導電性ゴ
ム材ｇ２からなるベースゴム体１０と、このベースゴム
体１０の外側に配されることによりトレッド面２ａをな
しかつシリカにより補強されたキャップゴム体１１と、
図２に拡大して示すように、前記ベースゴム体１０に内
端部１２ａが連結しかつ半径方向外側にキャップゴム体
１１を貫通して外端部１２ｂが前記トレッド面２ａの一
部をなす導電部１２とを含んで構成されている。

【００１９】先ず、キャップゴム体１１は、トレッド面
２ａの大部分をなし、転がり抵抗には重要である。本発
明では、キャップゴム体１１は、シリカを配合すること
により補強されたゴム材からなる。一般に、シリカによ
って補強されたゴムは、高温時にヒステリシスロスが小
さく、かつ低温時にヒステリシスロスが大きくなる傾向
があり、いわゆるドライ路面での転がり抵抗が低減で
き、かつウエット路での耐ウエットスキッド性を向上す
ることが可能となる。

【００２０】前記キャップゴム体１１は、例えばジエン
系ゴム基材１００重量部に対して、３０〜１００重量部
のシリカを配合するのが好ましい。これによって、キャ
ップゴム体１１は、タイヤの転がり抵抗の低減とウエッ
ト性能とを高いレベルで両立しうる。

【００２１】前記ジエン系ゴム基材としては、天然ゴム
（ＮＲ）、スチレンとブタジエンの共重合体であるスチ
レンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンの重合体で
ある合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンの重
合体であるブタジエンゴム（ＢＲ）、ブタジエンとアク
リロニトリルとの共重合体であるニトリルゴム（ＮＢ
Ｒ）、クロロプレンの重合体であるクロロプレンゴム
（ＣＲ）などを挙げることができ、特にＮＲ、ＩＲ、Ｂ
Ｒ、ＳＢＲが好適であるが、その他２種以上をブレンド
したゴムも用いることができる。

【００２２】また配合されるシリカとしては、窒素吸着
比表面積（ＢＥＴ）が１５０〜２５０ｍ²／ｇの範囲、
かつフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量が１８０ｍｌ／
１００ｇ以上のコロイダル特性を示すものが、ゴムへの
補強効果及びゴム加工性等の点で好ましい。

【００２３】なお、キャップゴム体１１に要求される他
の物性、例えばゴム弾性や、ゴム硬度、発熱性等を得る
ために、カーボンブラックを補助的に配合するのが好ま
しい。前記カーボンブラックの配合量は、ジエン系ゴム
基材１００重量部に対して３〜２０重量部とするのが好
ましい。

【００２４】前記カーボンブラックの配合量が２０重量
部を超えると、シリカによる低転がり抵抗性等の優れた
効果が減少し、またゴムが硬くなる傾向にあるなどキャ
ップゴム体１１として満足のゆくゴム物性が得られ難
い。なお前記シリカの配合量が１００重量部を超える
と、前記他のゴム物性を得るために、カーボンブラック
の３重量部以上の配合が困難となり、光酸化防止効果が
下がり耐候性を著しく損ねるため好ましくない。

【００２５】このようなキャップゴム体１１は、シリカ
の配合により、例えば体積固有抵抗が１×１０⁸Ωcm以
上となる絶縁性ゴム材ｇ１から構成される。

【００２６】前記ベースゴム体１０及び導電部１２は、
車両から生じる静電気を路面へと放出するために重要に
役割を担う。本例ではベースゴム体１０、導電部１２は
いずれも同じ導電性ゴム材ｇ２から形成されるものを示
す。この導電性ゴム材ｇ２は、かかる役割を果たすため
に体積固有抵抗が１×１０⁸Ωcm未満に限定されなけれ
ばならない。

【００２７】また、前記ベースゴム体１０は、略均一な
厚さで前記キャップゴム体１１の内面に接してのび、本
例では前記ベルト層７の両端と略一致して終端している
ものを示す。なおキャップゴム体１１、ベースゴム体１
０のタイヤ軸方向両端には、ウイングゴム体１５が設け
られる。

【００２８】前記導電部１２は、前記ベースゴム体１０
にその内端部１２ａが連結しかつ半径方向外側にキャッ
プゴム体１１を貫通してのびるとともに、その外端部１
２ｂが前記トレッド面２ａの一部をなす如く設けられ
る。

【００２９】なお本明細書において、トレッド面２ａと
いうときは、トレッド部２が路面と接地する面部を指す
もので、トレッド部２に形成された排水用のトレッド溝
Ｇの外面などは除外される。

【００３０】このような空気入りタイヤ１は、車両で発
生した静電気を、リムＪからタイヤのビード部４、サイ
ドウォール部３の外面を形成する外皮ゴムを経由してベ
ースゴム体１０、導電部１２から路面へと放電する導電
通路を形成しうる。なお一般にトレッド部２よりもタイ
ヤ半径方向内側に位置するサイドウォール部３、ビード
部４には、通常のゴムないし構造が採用されるが、この
部分では良導電特性となっており、例えばサイドウォー
ル部３、ビード部４の外皮ゴムは、体積固有抵抗が１×
１０⁸Ωcm未満で構成される。

【００３１】本例の導電部１２は、略タイヤ赤道Ｃの位
置において図２、図３に示すように、タイヤ周方向に連
続するリング状に形成される。このため、タイヤの１回
転中に、前記導電部１２を常に路面に接地させることが
できるから、より確実に車両の静電気除去効果を発揮で
き、しかも、直進時及び旋回時のいずれにおいても接地
が可能でありかつ接地圧が比較的高いタイヤ赤道Ｃの位
置に導電部１２が設けられるため、静電気の路面への放
出効果をさらに高めうる点で好ましいものとなる。

【００３２】また導電部１２は、図２に示すようにその
内端部１２ａよりも巾の狭い狭小部１３を有するものを
例示している。この導電部１２の狭小部１３は、本例で
は、導電部１２のタイヤ軸方向の巾を漸減しながらトレ
ッド面２ａに向かってのびることにより形成され、トレ
ッド面２ａで最小巾をなすものを示す。導電部１２が、
その内端部１２ａよりも巾の狭い狭小部１３を有する
と、剛性の低い狭小部１３に歪みを集中させることがで
き、導電部１２の内端部１２ａでのゴム割れや、異種ゴ
ムであるキャップゴム体１１との剛性段差を効果的に緩
和することが可能となる。このような観点から、前記狭
小部１３のタイヤ軸方向の最小巾Ｗｂは、前記内端部の
巾Ｗａの６０〜８０％とするのが好ましい。

【００３３】また前記導電部１２がトレッド面２ａに現
れる外端部１２ｂのタイヤ軸方向巾Ｗｂ（本例では狭小
部の最小巾となる）は、例えば０．５〜２０．０mm、よ
り好ましくは５〜２０mmの範囲から設定するのが好まし
い。前記外端部１２ｂの巾Ｗｂが０．５mm未満では、路
面への通電効果が低下しがちとなり、逆に２０mmを超え
ると、この導電部１２のゴム物性がキャップゴム体１１
に影響して、低転がり抵抗性及びウエット性能の向上効
果を充分に発揮し得ない傾向がある。

【００３４】そして、本発明では、前記導電部１２及び
ベースゴム体１０を構成する導電性ゴム材ｇ２が、補強
短繊維を導電材料で被覆して導電性を付与した導電短繊
維を含むことを特徴の一つとしている。

【００３５】一般に、ゴムに導電性を付与する方法とし
ては、ゴム中にカーボンブラックを大量に配合すること
が行われていたが、この方法ではゴムのヒステリシスロ
スが高まる傾向があり、前記キャップゴム体１１の優れ
た低転がり特性が、ヒシテリシスロスの高いベースゴム
体１０の影響によって十分に発揮できなくなる。また金
属粉をゴム中に混入させることも考えられるが、錆の問
題を生じるほかゴムの補強効果としては不十分である。

【００３６】そこで、本発明の如く、導電性ゴム材ｇ２
が、補強短繊維を導電材料で被覆して導電性を付与した
導電短繊維を含むことにより、前記カーボン量を低減し
転がり抵抗の増加を防ぎつつもゴムに良好な導電性と強
度を与えることができるのである。

【００３７】前記補強短繊維としては、ナイロン、レー
ヨン、ビニロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、芳香族ポリアミド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、セルロー
ス等の有機繊維が特に好ましいが、ガラス、アルミナ等
の無機繊維を用いることもできる。最も好ましいのは、
有機短繊維であって、特にナイロン短繊維は、伸度が高
く柔軟性に優れるとともに強度が大であるため好まし
い。

【００３８】また前記補強短繊維の繊維長は、１０〜６
０００μｍの範囲とすることが好ましい。繊維長をこの
ように限定することにより、ゴムを押し出して成形する
と、該押し出されたゴム中で補強短繊維の９０％以上の
配向方向がゴム押し出し方向に向くため、効果的にゴム
を補強することができる。なお補強短繊維の繊維長が前
記範囲から外れると、短繊維としての配向性が妨げら
れ、また分散性も低下してしまう傾向がある。

【００３９】とりわけ本実施形態では、図４に示すよう
に、キャップゴム体１１をなす絶縁性ゴム材ｇ１、ベー
スゴム体１０をなす導電性ゴム材ｇ２は、一体となって
押出機の口金から帯状体に押し出しされ、この帯状体の
両端をジョイントしてリング状に接続しトレッド部２に
用いている。このため、前記ベースゴム体１０では、タ
イヤ周方向に沿って前記導電短繊維材を配向でき、例え
ばベースゴム体１０のタイヤ周方向の複素弾性率Ｅ＊ｃ
とタイヤ軸方向の複素弾性率Ｅ＊ａとの比（Ｅ＊ｃ／Ｅ
＊ａ）を１．１以上とすることができる。

【００４０】このように、ベースゴム体１０のタイヤ周
方向の複素弾性率Ｅ＊ｃとタイヤ軸方向の複素弾性率Ｅ
＊ａとの比（Ｅ＊ｃ／Ｅ＊ａ）を１．１以上とすること
により、乗り心地を損なうことなくタイヤ周方向の剛性
を高めることができる。

【００４１】また前記補強短繊維の繊維径は、細い方が
導電性のために有利であるが、細すぎると、繊維が過度
に絡み合って分散不良を発生させ、均一なゴム組成が得
られ難くなる。従って繊維径は１〜１００μｍの範囲と
するのが好ましい。

【００４２】前記補強短繊維を被覆する導電材料として
は、例えばポリピロール、ポリアニリン、アルキレンオ
キサイドなど主鎖にπ電子共役を有する導電性ポリマー
及び各種金属塩が使用でき、導電性ポリマーを用いる時
には、ヨウ素、五フッ化砒素等の電子受容性物質あるい
はカリウム、ナトリウム等の電子供与性物質を少量添加
（ドーピング）して導電性をさらに高めることが望まし
い。

【００４３】なお補強短繊維との付着性を考慮したと
き、前記導電材料には導電性ポリマーを用いるのが好ま
しく、特にポリピロール骨格を有する化合物は、導電性
状態における総合的安定性に優れているため好適であ
る。ここで「ポリピロール骨格を有する化合物」とは、
ポリマー中の主鎖がピロール環を結合してなるピロール
鎖で形成された化合物を意味する。

【００４４】また補強短繊維を導電材料で被覆する方法
については、特に限定されないが、導電性ポリマーの場
合には、補強短繊維の存在下でモノマーを重合させて導
電性ポリマーを形成するのが良い。より詳しくは、導電
性ポリマーとしてポリピロールを使用するときには、塩
化第二鉄六水和物（ＦｅＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏ）の水溶液中
に、例えばナイロンである補強短繊維を入れ、撹拌分散
させる。これに、ピロール水溶液を添加し、数時間撹拌
して共役重合させた後、濾別する。次に、水及びメタノ
ールで洗浄を充分繰り返した後、真空乾燥させることに
よりナイロン短繊維をポリピロールで被覆した導電短繊
維を得ることができる。

【００４５】なお導電材料として、金属塩を用いるとき
には、電気メッキ、蒸着等の種々のメッキ処理技術を採
用できる。

【００４６】また導電材料の被覆量は、例えば補強短繊
維１００重量部に対して１重量部以下で十分な導電性を
発揮させることができ、そのときの被覆厚さは、０．０
２〜０．１mm程度である。

【００４７】そして、導電性ゴム材ｇ２は、このゴム材
中に導電短繊維が適度に絡み合った網目状の電気導通路
が確実かつ均一に形成される結果、例えば金属粉などの
導電材料を直接にゴム基材に配合するものに比して、遥
かに少ない導電材料の使用量で導電性を最大限に発揮で
き、ベースゴム体１０、導電部１２の電気抵抗を大巾に
低減しうる。

【００４８】しかも導電材料は補強短繊維と一体化して
いるため、前記補強性低下の弊害に対する導電材料の寄
与率自体も低減され、前記導電材料の使用量の削減と相
俟って、補強性低下の弊害を抑制しうる。

【００４９】また、このような導電性ゴム材ｇ２は、導
電性付与という観点からのカーボンの使用を極力抑制し
うる結果、ゴムのヒステリシスロスを増加を招くことが
なく、キャップゴム体１１の優れた低転がり特性を十分
に発揮させることが可能になる。また導電性ゴム材ｇ２
は、補強短繊維による補強効果によって、従来のカーボ
ンブラック等の補強剤の全部と置き換えて使用すること
もでき、必要なタイヤ強度を確保しつつ転がり抵抗及び
導電性の改善を達成しうる点でも好ましい。さらに導電
性ゴム材ｇ２は、導電短繊維を内添しているので走行に
よってトレッド部２が摩耗しても、その導電性は大きく
は低下せず、使用の初期から末期にかけて安定した性能
が発揮される。

【００５０】導電性ゴム材ｇ２のゴム基材としては、前
述のジエン系ゴムが好適であり、特にＳＢＲを含む場合
には、Ｓ−ＳＢＲが望ましく、さらに好ましくはガラス
転移温度Ｔｇが−５０゜Ｃ以下のＳ−ＳＢＲが低転がり
抵抗性能を発揮しうるため望ましい。

【００５１】また導電性ゴム材ｇ２の導電短繊維の配合
量は、前述のジエン系ゴム基材に対して２〜３０重量部
とするのが好ましい。前記導電短繊維の配合量が２重量
部未満では導電性の低下傾向があり、逆に３０重量部を
越えると、導電性は良好ではあるが例えばゴムの耐摩耗
性などが低下する傾向がある。

【００５２】また前記導電性ゴム材ｇ２には、導電短繊
維の他に必要に応じてシリカ等のゴム補強剤、及び硫
黄、老化防止剤などの従来の添加剤が配合できるが、ゴ
ムの導電性は主として導電短繊維にて得られるため、添
加剤の中でもとりわけカーボンブラックについは、主と
してゴムの補強という観点で用いられ、従来カーボンブ
ラックによりゴムの導電性を高めていた導電性ゴムに比
べてその使用量を大幅に減じうるのは前述の通りであ
る。

【００５３】なおカーボンブラックを配合する際には、
ファーネスブラック(SAF、 ISAF、 HAF)、アセチレンブラ
ック、ケッチェンブラックが採用でき、例えばゴム基材
１００重量部に対して３５重量部以下とするのが好まし
い。カーボンブラックの配合量が３５重量部を越える
と、ゴムのステリシスロスが増加する傾向があるため好
ましくない。

【００５４】ここで導電性ゴム材ｇ２、前記キャップゴ
ム体１１の絶縁性ゴム材ｇ１で使用するカーボンブラッ
クの種類は、特に限定されないが、平均粒子径Ｎｃが３
０ｎｍ以下のハードカーボンを使用するのが好ましい。

【００５５】また添加剤としてシリカを配合する際、シ
リカは実質的に絶縁体とは言えヒステリシスロスを減じ
るため、前記導電短繊維と併用することが可能であり、
例えばゴム基材１００重量部に対してシリカ配合量は１
０重量部以下とするのが良い。なお好ましくはシリカを
全く配合しないのがさらに良い。

【００５６】なお、絶縁性ゴム材ｇ１、導電性ゴム材ｇ
２には、必要に応じて、公知の加硫剤、加硫促進剤、加
硫促進助剤、可塑剤、老化防止剤、およびシランカップ
リング剤等を適宜添加できることは勿論である。なおシ
ランカップリング剤としては、ビス（トリエトキシシリ
ルプロピル）テトラスルフィド、α−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシランが好適である。

【００５７】次に、前記キャップゴム体１１をなす絶縁
性ゴム材ｇ１は、その損失正接の値が前記ベースゴム体
１０をなす導電性ゴム材ｇ２の損失正接の値以上である
ことが望ましく、本例では絶縁性ゴム材ｇ１の損失正接
の値を、導電性ゴム材ｇ２の損失正接の値より大として
いる。

【００５８】本発明では、キャップゴム体１１をシリカ
で補強しており、他方ベースゴム体１０は導電短繊維で
補強されかつカーボン量を減じているため、両ゴム体と
もにヒシテリシスロス自体は小さいが、両者の損失正接
の値に差を設けることにより、さらに転がり抵抗を減少
させ車両の低燃費化を促進しつつ優れた乗り心地を確保
できる。また、ベースゴム体１０の損失正接の値をキャ
ップゴム体１１のそれよりも小さくした場合には、タイ
ヤ内部での過度の発熱を防止しうる点でも好ましい。

【００５９】なお、前記キャップゴム体１１の厚さｈ１
と、ベースゴム体１０の厚さｈ２とは、タイヤの転がり
抵抗、電気抵抗特性などを考慮して種々定めうるが、例
えばその比（ｈ１／ｈ２）を１．５〜４．０とするのが
好ましい。

【００６０】また、このような空気入りタイヤは、リム
組みして所定の内圧を充填したタイヤにタイヤ最大荷重
の８０％荷重を負荷した静止状態において、トレッド面
２ａの接地部と前記リムＪとの間の電気抵抗を１×１０
⁸Ωcm未満とすることができる。またタイヤの１０００
ｋｍ走行後においても、前記電気抵抗を１×１０⁹Ωcm
以下に規制することができ、静電気のスパークを原因と
する火災、電波障害等を防止した安全走行を、使用初期
から終期に至り保証できる。

【００６１】なおタイヤ自体の負荷状態における電気抵
抗の測定は、ドイツの WDK、 Blatt3で規定される「荷重
下でのタイヤ電気抵抗の測定手順」に基づき測定しうる
ものであって、図６に示すように、台板３０に対して絶
縁状態で取付く鋼板３１上に、タイヤ１を前記負荷状態
で垂直に接地させ、リムＪと鋼板３１との間の電気抵抗
を、印可電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％、内圧
２．０kgf ／cm²の条件で測定した。

【００６２】図５には、導電部１２の他の実施形態を示
す。この例では、導電部１２は、そのタイヤ半径方向長
さの略中央部分に前記狭小部１３を有し、この狭小部１
３の半径方向外側は、再び拡巾し、外端部１２ｂは内端
部１２ａとほぼ等しいタイヤ軸方向の巾を有している。
この場合、トレッド面２ａにて導電部１２の接地面積を
大としうる点で好ましく、また導電部１２は、導電部１
２の略中央部分の狭小部１３で剛性が小さくなるため、
特に歪を狭小部１３に集中させることで、キャップゴム
体１１との剛性段差を緩和することができる。

【００６３】また導電部１２は、複数列、例えばタイヤ
赤道Ｃを挟んで両側に設けることや、リング状以外にも
外端面が例えば円形、矩形などをなす柱状体としてベー
スゴム体１０から立ち上げでき、しかもタイヤ周方向に
疎らに分散配置することもできる。この場合、タイヤが
１周する際にトレッド面が接地するフットプリント上で
常に１つ以上の導電部が接地しているのが良い。なお導
電部１２は、内端部１２ａが前記ベースゴム体１０と例
えば円弧によって滑らかに接することによって、応力集
中の緩和を図ることも好ましく実施しうる。

【００６４】

【実施例】先ず、キャップゴム体に用いたゴム材、ベー
スゴム体（導電部もこれと同じ）に用いたゴム材の配合
例を表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】なお表１の＊１〜９は次の通りである。＊１日本合成ゴム製SL574 （S-SBR ：スチレン量15
％、ビニル量57％、非油展）＊２日本ゼオン製BR1220（ハイシスBR シス分98％）＊３ Degusa 製ウルトラシルVN3 （シリカ：BET175m²
/g、DBP 給油量210ml/100g）＊４三菱化学製試作カーボン(1次粒子径16nm) ＊５昭和キャボット製N351カーボン（１次粒子径28n
m）＊６ Degussa 製シランカップリング剤（Si69：ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラス
ルフィド）＊７日本カーリット製JCP114（繊維長800 μ、繊維径
16μｍ）＊８日本カーリット製JCP113（繊維長400 〜600 μ、
繊維径16μｍ）＊９ Log 表示

【００６７】次に、図１に示す構造の空気入りタイヤ
（サイズ：２０５／６５Ｒ１５）を表１に示したゴムを
適宜表２に示すように組み合わせて試作し、タイヤの転
がり抵抗、ウエット性能、負荷状態でのタイヤ電気抵抗
をそれぞれ測定して評価した。なおビード部、サイドウ
ォール部のゴムの体積固有抵抗をそれぞれ略１×１０⁷
Ωcmとし、またベースゴム体〜については、前記複
素弾性率の比（Ｅ＊ｃ／Ｅ＊ａ）を１．１に統一した。
また転がり抵抗は、神戸機械（株）製の転がり抵抗試験
機を用いて測定し、またウェツト性能はドライバーによ
る官能評価であり、いずれも従来例を１００とする指数
で評価した。数値が高いほど優れている。なお負荷状態
でのタイヤ電気抵抗については前記の通りである。テス
トの結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】テストの結果、実施例のタイヤは、ベース
ゴム体にカーボンで導電性を付与した従来例に比べ転が
り抵抗、電気抵抗特性がともに良好であることが確認で
きた。なおシリカの配合量の少ないキャップゴム体を
含む比較例２では、ころがり抵抗が十分に改善されてい
ない。また、導電短繊維の配合量が少ないと、体積固有
抵抗値を低減できない（比較例３）。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、トレッド面をなすキャップゴム体をシリカによ
り補強したことにより、転がり抵抗の低減が可能とな
り、、車両の低燃費化に大きく貢献しうる。また、キャ
ップゴム体の内側に導電性ゴム材からなるベースゴム体
を配しかつ内端部がこのベースゴム体に連通するととも
にキャップゴム体を貫通してのびトレッド面の一部をな
す導電部を具えることにより、転がり抵抗を低減しつつ
タイヤの電気抵抗を小さくして車両内で生じた静電気を
路面に放出でき、種々の静電気障害を効果的に除去しう
る。

【００７１】さらに前記導電性ゴム材が、補強短繊維を
導電材料で被覆して導電性を付与した導電短繊維を含む
ことにより、従来の導電性ゴムに比べてカーボン使用量
を低減しつつ導電性とゴム強度とを確保できるから、ベ
ースゴム自体のヒステリシスロスを小にでき、ベースゴ
ム体でも転がり抵抗の低減効果が発揮でき、さらなる車
両の低燃費化を実現できる。

【００７２】また、請求項２記載の発明では、導電部
が、前記ベースゴム体と同じ導電性ゴム材からなり、か
つ前記内端部よりも巾の狭い狭小部を有することによ
り、狭小部に歪みを集中させ、内端部でのゴム割れや、
キャップゴム体との剛性段差を緩和することが可能とな
る。

【００７３】また、請求項３記載の発明では、前記キャ
ップゴム体、ベースゴム体の配合乃至体積固有抵抗をそ
れぞれ限定したことにより、より確実に転がり抵抗とタ
イヤ電気抵抗を低減しうる。

【００７４】また、請求項４記載の発明では、前記キャ
ップゴム体をなす絶縁性ゴム材は、その損失正接の値が
前記ベースゴム体をなす導電性ゴム材の損失正接の値以
上としてため、ベースゴム体でも転がり抵抗を低減でき
る。

【００７５】また、請求項５記載の発明では、前記ベー
スゴム体をなす導電性ゴム材は、タイヤ周方向の複素弾
性率Ｅ＊ｃとタイヤ軸方向の複素弾性率Ｅ＊ａとの比
（Ｅ＊ｃ／Ｅ＊ａ）が１．１以上であるため、タイヤ周
方向剛性を乗り心地を損なうことなく高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気入りタイヤの断面
図である。

【図２】その導電部を拡大して示す部分断面図である。

【図３】トレッド部の平面図である。

【図４】キャップゴム体、ベースゴム体を押出機から押
し出した帯状体の断面図である。

【図５】導電部の他の実施例を示す部分断面図である。

【図６】負荷状態におけるタイヤの電気抵抗の測定方法
を説明する線図である。

【符号の説明】

２トレッド部２ａトレッド面３サイドウオール部４ビード部５ビードコア６カーカス７ベルト層１０ベースゴム体１１キャップゴム体１２導電部１２ａ導電部の内端部１２ｂ導電部の外端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
ード部のビードコアで折り返すカーカスを具えた空気入
りタイヤであって、前記トレッド部は、半径方向内側に配され体積固有抵抗
が１×１０⁸Ωcm未満の導電性ゴム材からなるベースゴ
ム体と、このベースゴム体の外側に配されることによりトレッド
面をなしかつシリカにより補強されたキャップゴム体
と、前記ベースゴム体に内端部が連結しかつ半径方向外側に
キャップゴム体を貫通して外端部が前記トレッド面の一
部をなす導電部とからなるとともに、前記導電性ゴム材が、補強短繊維を導電材料で被覆して
導電性を付与した導電短繊維を含むことを特徴とする空
気入りタイヤ。
【請求項２】前記導電部は、前記ベースゴム体と同じ導
電性ゴム材からなり、かつ前記内端部よりも巾の狭い狭
小部を有することを特徴とする請求項１記載の空気入り
タイヤ。
【請求項３】前記キャップゴム体は、ジエン系ゴム基材
１００重量部に対して、３０〜１００重量部のシリカと
３〜２０重量部のカーボンブラックとを含み、かつ体積
固有抵抗が１×１０⁸Ωcm以上の絶縁性ゴム材からなる
とともに、前記導電性ゴム材は、ジエン系ゴム基材１００重量部に
対して、２〜３０重量部の前記導電短繊維を含むことを
特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記キャップゴム体をなす絶縁性ゴム材
は、その損失正接の値が前記ベースゴム体をなす導電性
ゴム材の損失正接の値以上であることを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記ベースゴム体は、タイヤ周方向の複素
弾性率Ｅ＊ｃとタイヤ軸方向の複素弾性率Ｅ＊ａとの比
（Ｅ＊ｃ／Ｅ＊ａ）が１．１以上であることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか１に記載の空気入りタイ
ヤ。