JPH11198615A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規なサイドウォール部を提供する。 【解決手段】 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の回りで折り返されるカ
ーカス６を具える空気入りタイヤである。サイドウォー
ル部３の領域に配されるサイドウォールゴム９は、カー
カス６側の内層ゴム１０と、中間層ゴム１１と、この中
間層ゴム１１を覆う外層ゴム１２との３層構造体からな
る。内層ゴム１０、外層ゴム１２はサイドウォール部の
領域のタイヤ半径方向の内端部ｉ、外端部ｏで一体化さ
れる。また内層ゴム１０と外層ゴム１２とは天然ゴムを
主体とするゴム組成物により、他方、中間層ゴム１１は
内層ゴム１０、外層ゴム１２とは異なるゴム組成物によ
り形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドウォールゴ
ムを改良した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤのサイドウォールゴムに
は、外力からタイヤのサイド部分を保護する耐カット性
や、耐候性、耐変色性の他、タイヤの製造工程において
カーカスの外面に貼り付ける際の密着性などの特性（以
下、これらの性能をまとめて「基本特性」ということが
ある。）が要求されており、一般に１種類のゴム組成物
で構成されるものが多い。

【０００３】しかしながら、近年では、タイヤに対する
市場からの要求、例えばハンドル応答性を高めるための
サイドウォール部の剛性の向上、燃費性改善のためのサ
イドウォール部のヒステリシスロスの低減化、乗り心地
性や高速走行時の安定性やノイズ性能向上のためのダン
ピング性能（以下、これらの性能をまとめて「高付加価
値特性」ということがある。）が強く求められている。

【０００４】このような高付加価値特性に対応するた
め、例えば図４（ａ）に示すように、サイドウォールゴ
ムｇ（タイヤ成型前のものを示す）をカーカス側の内層
ゴムａとその外側の外層ゴムｂの２層構造としたもの
が、例えば特開平７−２３７４０７号公報などに提案さ
れている。

【０００５】このようなサイドウォールゴムｇは、内層
ゴムａ又は外層ゴムｂの一方に基本特性を具備するゴム
を用いる一方、前記内層ゴムａ又は外層ゴムｂの他方
に、高付加価値特性を具備するゴムが使用されうる。し
かしながら、このような高付加価値特性を具備するゴム
は、ポリマーや充填剤の種類がゴムの粘着性能や耐カッ
ト性を不利に低下させる傾向が強いため、タイヤ製造工
程においてサイドウォールゴムがカーカスに貼り付く粘
着性が低下したり、或いはタイヤの耐カット性が低下し
たりして前記基本特性を損なうという問題がある。

【０００６】このため、図４（ｂ）に示すように、サイ
ドウォールゴムｇの内層ゴムａに粘着性の良いゴムを、
また中間層ゴムｃに高付加価値特性を具備するゴムを、
さらにその外側に耐カット性に優れた外層ゴムを用いた
３種のゴムからなる３層構造とすることも考えられる
が、ゴム種の増加に伴い押出機の台数が増え、またタイ
ヤ製造工程において工程面、及び設備面での制約がある
他、各層の厚さが小となり、半径方向内端部及び外端部
で層間剥離が生じ易いなど、実用化が困難であった。

【０００７】なお、サイドウォール部に白色のゴムにて
文字を表示するホワイトレタータイヤにおいては、図４
（ｃ）に示すように、サイドウォールゴムｇは、カーカ
ス側の粘着性の良い内層ゴムｆと、白色ゴムからなる中
間層ゴムｄと、タイヤ加硫後にバフ研磨される被覆ゴム
ｅとを具えるが、この被覆ゴムｅは、前記バフ研磨によ
り消失するため実質２層の構造となっている。

【０００８】本発明は、従来種々提案されているサイド
ウォールゴムとはいずれも異なるサイドウォールゴムを
具える空気入りタイヤの提供を目的としており、とりわ
けサイドウォールゴムの基本特性を具えつつ、他の高付
加価値特性を発揮するのに好適な空気入りタイヤの提供
を目的としている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】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ォール部を経て
ビード部のビードコアの回りで折り返されるカーカスを
具える空気入りタイヤであって、サイドウォール部の領
域に配されるサイドウォールゴムは、カーカス側の内層
ゴムと、中間層ゴムと、この中間層ゴムを覆う外層ゴム
との３層構造体からなり、かつ内層ゴム、外層ゴムは前
記領域のタイヤ半径方向の内端部、外端部で一体化され
るとともに、内層ゴムと外層ゴムとは天然ゴムを主体と
するゴム組成物により、中間層ゴムは内層ゴム、外層ゴ
ムとはポリマー比率又はカーボン比率が１％以上異なる
ゴム組成物により形成したことを特徴としている。

【００１０】また請求項２記載の発明は、前記内層ゴム
と外層ゴムとは天然ゴムを主体とする同じゴム組成物か
らな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。

【００１１】また請求項３記載の発明は、前記同じゴム
組成物は、天然ゴムとポリブタジエンとを含むゴム基材
に少なくともカーボンブラックが配合されたことを特徴
とする請求項２記載の空気入りタイヤである。

【００１２】また請求項４記載の発明は、前記内層ゴム
のゴム組成物は、天然ゴムを主体とするゴム基材に少な
くとも粘着性付与剤が配合された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。

【００１３】また請求項５記載の発明は、前記中間層ゴ
ムは、剛性の増大、転がり抵抗又はダンピング性能が良
好なゴム組成物からなることを特徴とする請求項１乃至
４のいずれか１記載の空気入りタイヤである。

【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、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の周り
を折り返し係止されるカーカス６と、このカーカス６の
半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されたベルト
層７とを具えた乗用車用のラジアルタイヤを例示してい
る。

【００１５】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚
以上のプライからなり、前記カーカスコードは、好まし
くは、ポリエステル、ナイロン又はレーヨン等の有機繊
維コードが採用されるが、必要に応じてスチールコード
をも採用しうる。

【００１６】前記ベルト層７は、本例ではコードをタイ
ヤ赤道に対して１５〜４０°の小角度で傾けて配列した
少なくとも２枚、本例では内、外２枚のベルトプライ７
Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わ
せて構成したものを例示する。また前記ベルトコード
は、本例ではスチールコードを採用しているが、アラミ
ド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じ
て用いうる。

【００１７】そして、本発明ではサイドウォール部３の
領域に配されるサイドウォールゴム９は、図１、および
タイヤ成型前の状態を示す図２から明らかなように、カ
ーカス６側の内層ゴム１０と、中間層ゴム１１と、この
中間層ゴム１１を覆う外層ゴム１２との３層構造体から
なり、かつ内層ゴム１０、外層ゴム１２は前記領域のタ
イヤ半径方向の内端部ｉ、外端部ｏで一体化される。

【００１８】また前記内層ゴム１０と外層ゴム１２と
は、天然ゴムを主体とするゴム組成物により、他方、中
間層ゴム１１は、内層ゴム１０、外層ゴム１２とはポリ
マー比率又はカーボン比率が１％以上異なるゴム組成物
により形成したことを特徴としている。

【００１９】このように、カーカス６と密着する内層ゴ
ム１０と、サイドウォール部３のタイヤ外面を形成する
外層ゴム１２とは、天然ゴムを主体とするゴム組成物か
らなることにより、この内層ゴム１０にてカーカス６と
の密着性を高め、かつ外層ゴム１２にて耐カット性を向
上することができる。また内層ゴム１０、外層ゴム１２
を前記領域のタイヤ半径方向の内端部ｉ、外端部ｏで一
体化することによって、内層ゴム１０、中間層ゴム１１
及び外層ゴム１２の各ゴム相互の結合が強固となり、層
間剥離などを効果的に防止しうる。

【００２０】なおサイドウォール部３の領域とは、トレ
ッド部２に配されるトレッドゴム１３と、ビード部４に
配された硬質ゴムからなるクリンチゴム１４との間の領
域として定義する。また、サイドウォールゴム９内に占
める中間層ゴム１１の割合については、後述する高付加
価値特性に応じて任意に定めればよいが、例えばタイヤ
子午断面におけるサイドウォールゴムの全面積に対して
１０％以上、より好ましくは２０％以上を占めるのが好
ましい。

【００２１】また、サイドウォールゴム９の内層ゴム１
０、外層ゴム１２がタイヤ半径方向の内端部ｉ、外端部
ｏで一体化される態様としては、図２に示したように、
押出機の内部で２種のゴムが合流し、その１つの口金か
ら内層ゴム１０と外層ゴム１２とが中間層ゴム１１を包
み込んで予め一体となって押し出し成形されるものや、
図３に示すように、押出機の３つ口金から各層のゴムを
押し出してこれを積層したものでも良く、その他の種々
の方法でサイドウォールゴム９を成形できる。

【００２２】なおサイドウォールゴム９のタイヤ半径方
向内端側には、硬質ゴムからなるクリンチゴム１４が連
設されておいるものを示す。このようなサイドウォール
ゴムは、図１に示すように、トレッドゴム１３とクリン
チゴム１４との内に介在しうる。

【００２３】また前記中間層ゴム１１は、例えば前述し
た高付加価値特性をタイヤに与えるための各種のゴム組
成物が採用でき、少なくとも従来のサイドウォールゴム
９の基本特性を備える内層ゴム１０、外層ゴム１２とは
配合上の差が有れば足りる。本発明では内層ゴム１０、
外層ゴム１２と、中間層ゴム１１との配合上の差をポリ
マー比率又はカーボン比率が１％以上異なるものとして
定義する。なお１％以上としたのはゴム分析精度以上の
値としたものであるが、好ましくは２％以上の差が有る
ことが望ましい。言い換えればポリマー比率及びカーボ
ン比率の差が１％未満のものは配合上同じゴムとして取
り扱う。

【００２４】本実施形態においては、前記内層ゴム１０
と外層ゴム１２とは天然ゴムを主体又は天然ゴムとポリ
ブタジエンゴムとを主体とする配合上同じゴム組成物か
らなるものを示す。この場合、サイドウォールゴム９
は、ゴム組成物を内層及び外層ゴム１０、１１のゴム組
成物と、中間層ゴム１２ゴム組成物との２種類に抑えつ
つ３層構造として構成される。

【００２５】前記内層ゴム１０、外層ゴム１２のゴム組
成物は、例えば粘着性、耐カット性に優れる天然ゴム
と、耐寒性、耐摩擦性などに優れるポリブタジエンゴム
とを含むゴム基材に少なくともカーボンブラックが配合
されたものが好ましく用いることができる。

【００２６】例えば内層ゴム１０、外層ゴム１２のゴム
組成物は、天然ゴム４０〜６０重量部、ポリブタジエン
ゴム６０〜４０重量部のゴム基材１００重量部に対し
て、粒子径が２６〜３０ｎｍのＨＡＦカーボン５０重量
部、その他各種の配合剤として耐候性老化防止剤、ワッ
クスなどを総計１０〜２０重量部配合することができ
る。なお図３に示すようなサイドウォールゴム９を構成
する場合には、内層ゴム１０に配合剤としてさらに粘着
性付与剤などを加えることもできる。

【００２７】他方、前記中間層ゴム１１は、剛性の増
大、転がり抵抗又はダンピング性能が良好なゴム組成物
を用いることがタイヤに高付加価値特性を与える点で好
ましいものとなり、以下に好適なゴム組成物を例示す
る。

【００２８】先ず、タイヤの高速走行時のハンドル応答
性を高めるためには、サイドウォールゴム９の剛性を増
大させるのが良く、この場合には、中間層ゴム１１のゴ
ム組成物には、ゴム基材１００重量部に対して粒子径が
１１〜１９ｎｍのＳＡＦカーボンを５０重量部以上、好
ましくは５０〜７０重量部配合するのが好ましいものと
なる。また前記ゴム基材としては、各種のものが採用で
きるが、好ましくは、内層、外層ゴム１０、１２との接
着性、加工性、ブレンド性などを考慮し天然ゴム（Ｎ
Ｒ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエ
ンゴム（ＳＢＲ）などをブレンドするのが好ましい。

【００２９】次に燃費性を向上するためにはタイヤの転
がり抵抗を低減することが効果的であり、そのためには
サイドウォールゴム９のヒステリシスロスを小さくすれ
ば良く、この場合には、ゴム基材１００重量部に対して
粒子径が４９〜６０ｎｍのＧＰＦカーボンを４０重量部
以上、好ましくは４０〜６５重量部配合するのが良い。
またゴム基材には、各種のものが採用できるが、好まし
くは、天然ゴム（ＮＲ）とポリブタジエンゴム（ＢＲ）
とのブレンドが好ましい。また、短繊維などを配合して
も良い。そして、このようなゴムは、損失正接ｔａｎδ
を、０．０５〜０．１３の範囲とするのが好ましい。

【００３０】なお本明細書において、損失正接ｔａｎδ
は、４mm巾×３０mm長さ×１．５mm厚さの短冊状試料を
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℃、周波数１０Ｈｚ、動歪±２
％の条件で測定した値とする。

【００３１】また、高速走行時の安全性やノイズ性能な
どを含むダンピング性能の向上については、サイドウォ
ールゴム９の反発弾性を抑え衝撃吸収機能を持たせるこ
とが効果的である。したがって、サイドウォールゴム９
の中間層ゴム１１には、ゴム基材として低反発特性を具
えるブチルゴム（ＩＩＲ）を配合したものが好ましく、
例えば天然ゴム４０〜６０重量部、ブチルゴム６０〜４
０重量部のゴム基材１００重量部に、ＳＡＦカーボンを
４０〜６０重量部、好ましくは４５〜６０重量部配合す
るのが望ましい。なお、このようなゴム組成物は、損失
正接ｔａｎδを、０．１５〜０．３５の範囲とするのが
好ましい。

【００３２】またダンピング性能を向上しうる中間層ゴ
ム１１の他のゴム組成物としては、例えばブチルゴムを
用いずに、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲを略均等にブレンドした
ゴム基材１００重量部に対して、ＧＰＦカーボン４５〜
６０重量部、発泡剤を４重量部以下、例えば２重量部程
度配合することにより、ゴム内部に微小な独立気泡形成
したものも好適に用いうる。そして、このゴムは同時に
転がり抵抗も低減しうる点で好ましいものとなる。

【００３３】さらに、タイヤのコストダウンに有効な手
段としては、前記中間層ゴム１１を廉価なゴムにより構
成することができ、例えばＮＲを減らしＢＲ、ＳＢＲと
をブレンドしたゴム基材に、汎用性の高いＧＰＦカーボ
ンと、炭酸カルシウムとをそれぞれ５０重量部程度配合
することにより得られる。

【００３４】

【実施例】外層ゴム、内層ゴムの配合及びゴム分析結果
を表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】次に、中間層ゴムを表２の配合（実施例１
〜５は、いずれも外層、内層ゴムとは配合が異なる）と
し、タイヤサイズが、１９５／６５Ｒ１５である乗用車
用空気入りタイヤを試作してダンピング性能、ハンドル
応答性、転がり抵抗、コストについて性能を評価した。
なおサイドウォールゴムが１層からなる従来タイヤ（従
来例）についても併せて試作し性能を比較した。

【００３７】なお転がり抵抗については転がり抵抗試験
機を用い、各タイヤを１５×６ＪＪのリムに装着し、内
圧２．０kg／cm² 、時速８０km／ｈ、荷重４００kgｆで
転がり抵抗を測定し、従来例のタイヤを１００としたと
きの指数で表示した。またダンピング性能、ハンドル応
答性についてはドライバーの官能により従来例を１００
とする指数により評価した。指数はいずれも大きい方が
良好である。テストの結果を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【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、カーカスと密着する内層ゴムと、サイドウォー
ル部のタイヤ外面を形成する外層ゴムとは、天然ゴムを
主体とするゴム組成物からなることにより、内層ゴムに
てカーカスとの密着性を高め、かつ外層ゴムにて耐カッ
ト性を向上することができる。そのため、中間層ゴム
は、サイドウォール部ゴムの基本特性を考慮することな
く前述した高付加価値をタイヤに与えるための各種のゴ
ム組成物が好適に採用できる。

【００４０】また内層ゴム、外層ゴムをサイドウォール
部の領域のタイヤ半径方向の内端部、外端部で一体化す
ることによって、内層ゴム、中間層ゴム及び外層ゴムの
各ゴム相互の結合が強固となり、層間剥離などを効果的
に防止しうる。

【００４１】また、請求項２記載の発明では、内層ゴム
と外層ゴムとは天然ゴムを主体とする同じゴム組成物か
らなることにより、２種類のゴムで３層構造のサイドウ
ォールゴムを製造でき、生産性を向上しうる。

【００４２】また、請求項５記載の発明では、前記中間
層ゴムが剛性の増大、転がり抵抗又はダンピング性能が
良好なゴム組成物からなるため、空気入りタイヤは、サ
イドウォール部の基本特性を維持しつつ高付加価値特性
を具えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すタイヤの右半分断面
図である。

【図２】サイドウォールゴムのタイヤ成型前の一例を示
す断面図である。

【図３】サイドウォールゴムのタイヤ成型前の他の例を
示す断面図である。

【図４】従来のサイドウォールゴムのタイヤ成型前の断
面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ ベルト層 ９ サイドウォールゴム １０ 内層ゴム １１ 中間層ゴム １２ 外層ゴム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
   ード部のビードコアの回りで折り返されるカーカスを具
   える空気入りタイヤであって、 サイドウォール部の領域に配されるサイドウォールゴム
   は、カーカス側の内層ゴムと、中間層ゴムと、この中間
   層ゴムを覆う外層ゴムとの３層構造体からなり、 かつ内層ゴム、外層ゴムは前記領域のタイヤ半径方向の
   内端部、外端部で一体化されるとともに、 内層ゴムと外層ゴムとは天然ゴムを主体とするゴム組成
   物により、中間層ゴムは内層ゴム、外層ゴムとはポリマ
   ー比率又はカーボン比率が１％以上異なるゴム組成物に
   より形成したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記内層ゴムと外層ゴムとは天然ゴムを主
   体とする同じゴム組成物からなることを特徴とする請求
   項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記同じゴム組成物は、天然ゴムとポリブ
   タジエンとを含むゴム基材に少なくともカーボンブラッ
   クが配合されたことを特徴とする請求項２記載の空気入
   りタイヤ。
4. 【請求項４】前記内層ゴムのゴム組成物は、天然ゴムを
   主体とするゴム基材に少なくとも粘着性付与剤が配合さ
   れたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】前記中間層ゴムは、剛性の増大、転がり抵
   抗又はダンピング性能が良好なゴム組成物からなること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の空気入
   りタイヤ。