JPH11254909A

JPH11254909A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11254909A
Application number: JP10060142A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nakamura; 英二中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-21
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: JP4367980B2

Abstract

(57)【要約】【課題】走行によるトレッドの摩耗中後期におけるウ
エット性能および耐ハイドロプレーニング性能の低下を
抑制した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部のトレッドゴム１がトレッド
表面部のトップゴム２と、そのタイヤ半径方向内側でベ
ルトコーティングゴムに接するベースゴム３との２層構
造を有し、かつ該トレッド部が周方向に延びる複数の溝
部とこれら溝部により区分された複数の陸部とを含むト
レッドパターンを有する。前記トップゴムのトレッド幅
方向の断面形状がタイヤ半径方向内側に向かい少なくと
も１の凸型形状をなし、該凸型形状の凸部と凹部との差
ΔＨと前記溝部の深さＴとの比（△Ｈ／Ｔ）が０．３〜
１．０の範囲内にあり、前記トップゴムの耐摩耗性が前
記ベースゴムの耐摩耗性の５０〜９５％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、詳しくは、走行によるトレッドの摩耗中後期にお
ける湿潤路面に対する制動性、操縦安定性等（以下「ウ
エット性能」と称する）および耐ハイドロプレーニング
性能の低下を抑制した空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りタイヤのウエット性能お
よび耐ハイドロプレーニング性能を向上させるために
は、均一なトレッドゴムを使用し、パターン設計により
排水性を向上させ、また同時にトレッドのゴム質により
路面との摩擦係数μを高める手法が主に採られてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の手法は、走行の初期には所望のウエット性能およ
び耐ハイドロプレーニング性能を確保することができて
も、走行を重ねることによってトレッドの溝が低減し、
またブロック剛性の極端な上昇を招くことによってウエ
ット性能および耐ハイドロプレーニング性能が著しく低
下し、初期の性能を維持することはできなかった。

【０００４】そこで本発明の目的は、走行によるトレッ
ドの摩耗中後期におけるウエット性能および耐ハイドロ
プレーニング性能の低下を抑制した空気入りタイヤを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来タイヤ
の欠点である走行によるトレッドの摩耗中後期のウエッ
ト性能および耐ハイドロプレーニング性能の低下を防止
すべく鋭意検討した結果、トレッドをトップゴムとベー
スゴムの２層構造として、トップゴムのトレッド幅方向
の断面形状をタイヤ半径方向内側に向かい少なくとも１
の所定凸型形状とし、かつトップゴムの耐摩耗性をベー
スゴムよりも一定範囲低くしたところ、走行によるトレ
ッドの摩耗中後期において新たな溝が発現することによ
って特に排水性が向上し、ウエット性能および耐ハイド
ロプレーニング性能が向上することを見出し、本発明を
完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明の空気入りタイヤは、下記の
通りである。（１）トレッド部のトレッドゴムがトレッド表面部のト
ップゴムと、そのタイヤ半径方向内側でベルトまたはブ
レーカーコーティングゴムに接するベースゴムとの２層
構造を有し、かつ該トレッド部が周方向に延びる複数の
溝部とこれら溝部により区分された複数の陸部とを含む
トレッドパターンを有する空気入りタイヤにおいて、前
記トップゴムのトレッド幅方向の断面形状がタイヤ半径
方向内側に向かい少なくとも１の凸型形状をなし、該凸
型形状の凸部と凹部との差ΔＨと前記溝部の深さＴとの
比（△Ｈ／Ｔ）が０．３〜１．０の範囲内にあり、前記
トップゴムの耐摩耗性が前記ベースゴムの耐摩耗性の５
０〜９５％であることを特徴とする空気入りタイヤであ
る。

【０００７】（２）前記空気入りタイヤにおいて、前記
トップゴムと前記ベースゴムの動的貯蔵弾性率（Ｅ’）
比（トップゴム／ベースゴム）が０．３０〜１．５０で
ある空気入りタイヤである。

【０００８】（３）前記空気入りタイヤにおいて、前記
トップゴムおよび／または前記ベースゴムに、原料ゴム
成分１００重量部に対して長さ１０ｍｍ以下の短繊維が
１〜２０重量部含まれている空気入りタイヤである。

【０００９】（４）前記（３）の空気入りタイヤにおい
て、前記短繊維の直径が０．０１〜０．１ｍｍである空
気入りタイヤである。

【００１０】（５）前記（３）または（４）の空気入り
タイヤにおいて、前記短繊維が水溶性ポリビニルアルコ
ール短繊維である空気入りタイヤである。

【００１１】（６）前記空気入りタイヤにおいて、前記
トップゴムおよび／または前記ベースゴムに、原料ゴム
成分１００重量部に対して総充填剤が４０〜１２０重量
部含まれており、この総充填剤量に対するシリカの割合
が２０〜９０重量％で、かつシリカの配合量に対して５
〜２０重量％のシランカップリング剤が配合されている
空気入りタイヤである。

【００１２】（７）前記空気入りタイヤにおいて、前記
トップゴムおよび／または前記ベースゴムが独立気泡を
含み、その発泡率が５〜５０％である空気入りタイヤで
ある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき具体
的に説明する。本発明の空気入りタイヤの実施の形態に
おいては、トレッド部１のトレッドゴムがトレッド表面
部のトップゴム２と、そのタイヤ半径方向内側でベルト
またはブレーカーコーティングゴムに接するベースゴム
３との２層構造を有し、このトップゴム２のトレッド幅
方向の断面形状がタイヤ半径方向内側に向かい少なくと
も１の凸型形状をなす。この凸型形状の例として、図１
（イ）に示すように、周方向に延びる複数の溝部とこれ
ら溝部により区分された複数の陸部とを含むトレッドパ
ターンにおいて複数ブロック全体で一つの凸型形状を有
する場合、図２（イ）に示すように同トレッドパターン
の夫々のブロックにおいて凸型形状を有する場合、ある
いは図３（イ）に示すように２つのブロックで一つの凸
型形状を有する場合などが挙げられる。

【００１４】本発明において、かかる凸型形状の凸部と
凹部との差、即ち図２（イ）のブロックの一つを拡大し
て示す図４のΔＨ（Ｈ２−Ｈ１）と、前記溝深さＴとの
比（△Ｈ／Ｔ）は０．３〜１．０の範囲内である。この
比が０．３よりも小さいとトップゴム２の体積が少な過
ぎ、走行によるトレッドの摩耗末期に新たな溝４が形成
されず、本発明の効果が得られない。一方、１．０を超
えるものは存在せず、好ましくは０．４〜０．８であ
る。

【００１５】上述のように凸型にトップゴム２を配置す
ることによって、走行中にトップゴム２の摩耗によりベ
ースゴム３が一部露出するようになるが、本発明におい
ては、トップゴム２とベースゴム３の耐摩耗性の違いに
より摩耗差が生じさせ、この結果、図１〜３の（ロ）に
示すように、トップゴム２がベースゴム３よりも早く摩
耗することで走行による摩耗中後期に新たな溝４が発生
し、排水性が向上してウエット性能および耐ハイドロプ
レーニング性能の低下を大幅に抑制することができる。
トップゴム２とベースゴム３の耐摩耗性の差は、トップ
ゴム２の耐摩耗性がベースゴム３のそれの５０〜９５％
である。耐摩耗性にこのような範囲の差があることによ
って、走行中の摩耗に差を生じ、目的形状である新たな
溝４、すなわち排水路が形成され、上述の効果が得られ
る。

【００１６】なお、ここで、耐摩耗性とは、夫々のゴム
を単体として、ランホーン試験にてスリップ率２５％時
の一定時間後の摩耗量を重量にて測定した結果から求め
られ、例えば、トップゴムの耐摩耗性がベースゴムの耐
摩耗性の５０％というときは、トップゴムの摩耗量がベ
ースゴムの半分であることを意味する。

【００１７】また、本発明においては、トップゴム２と
ベースゴム３の動的貯蔵弾性率（Ｅ’）比（トップゴム
／ベースゴム）が、好ましくは０．３０〜１．５０、よ
り好ましくは０．６〜１．０である。この弾性率比が
０．６よりも小さいと、走行初期の乾燥および湿潤路面
に対する操縦性が悪化してしまい、一方１．５０よりも
大きいと、ブロックパターンの変形が非線型的となり同
様に走行初期の乾燥および湿潤路面に対する操縦性が悪
化してしまう。

【００１８】また、トップゴム２およびベースゴム３の
いずれか一方または双方に、原料ゴム成分１００重量部
に対して長さ１０ｍｍ以下の短繊維を１〜２０重量部含
めることが好ましい。この含有量が１重量部より少ない
と、ウエット性能等の向上のためトレッド表面を軟化さ
せたことによる歪み増幅によるゴムそのものの湿潤路面
での摩擦係数μ（以下「ウエットμ」と称する）の向上
に対して有効ではなく、一方、２０重量部より多いと極
端にトレッドの弾性率および粘度が上昇して作業性が悪
化する。好ましくは２〜１５重量部である。

【００１９】用いる短繊維の直径は、好ましくは０．０
１〜０．１ｍｍであるが、特に制限はなく、脱離後の長
尺状の空隙のサイズからこの範囲が効果的である。ま
た、短繊維の種類としては、ポリビニルアルコール、ポ
リエステル、ナイロン、アラミド、カーボン、グラス、
ポリエチレン、ポリプロピレン等周知のものを挙げるこ
とができるが、水溶性のポリビニルアルコール繊維を用
いることで走行中雨天時等の水で容易に溶解して、所望
の排水効果のある長尺状の空隙を形成せしめることがで
きる。かかる繊維長さは、好ましくは１０ｍｍ以下であ
る。これより長いと著しい耐摩耗性の低下が起こるた
め、好ましくない。

【００２０】また、トップゴム２およびベースゴム３の
いずれか一方または双方における充填剤の総量は、原料
ゴム成分１００重量部に対して４０〜１２０重量部であ
ることが好ましい。この総量が４０重量部より少ないと
ウエットμそのものが低すぎ、一方１２０重量部より多
いと著しい耐摩耗性の低下が起こる。また、ウエットμ
を向上させる目的で、総充填剤の一部をシリカに置換す
ることができ、その場合の総充填剤量に対するシリカの
割合は、２０〜９０重量％である。２０重量％より少な
いとウエットμの向上は望めず、一方９０重量％より多
いと著しい耐摩耗性の低下が起こる。より好ましくは、
３０〜７０重量％である。

【００２１】用いられるシランカップリング剤は、シリ
カの配合量に対して、好ましくは５〜２０重量％、より
好ましくは８〜１５重量％である。５重量％より少ない
と十分な補強性がとれず、一方２０重量％より大きいと
著しい弾性率の向上および作業性の悪化が起こる。

【００２２】さらに、本発明においては、トップゴム２
およびベースゴム３のいずれか一方または双方が独立気
泡を含むことができ、その発泡率は、好ましくは５〜５
０％である。この発泡率が５％より小さいとウインター
タイヤに用いられたときに発泡ゴムに基づく十分な氷上
性能を発揮できず、一方５０％を超すと著しい耐摩耗の
低下が起こる。なお、上記の発泡率は、発泡率をＶ、発
泡ゴムのゴム固相部の密度をρ_０（ｇ／ｃｍ^３）、発泡
ゴムの密度をρ_１（ｇ／ｃｍ^３）として、Ｖ＝（ρ_０／
ρ_１−１）×１００（％）で表わされる。

【００２３】その他、トップゴム２およびベースゴム３
に用いられる原料ゴム、カーボンブラック、シリカなど
の材料は特に制限されるものでなく、一般に用いられる
ものを適宜用いることができる。また、本発明の空気入
りタイヤのトップゴム２およびベースゴム３のゴム組成
物の各配合系は、両者の耐摩耗性に上述のような差が生
じ得る系であればよく、例えばカーボンブラックの配合
量や油展量を大幅に変える、上記繊維の配合量を変え
る、発泡率を変える、などの手法を採用することにより
耐摩耗性に差を生じさせることができ、配合系自体特に
制限されるべきものではなく、従来より用いられている
加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤等を用いることができ
る。さらに、タイヤ自体の構造においても、トレッド部
１以外は空気入りタイヤとして既に知られている構造を
採用することができ、特に変更を要するものではない。

【００２４】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づき説明する。タ
イヤトレッド用ゴム組成物として、下記の表１に示す配
合処方にて配合〜を夫々調製した。

【００２５】

【表１】１）日本合成ゴム（株）製ＢＲ０１２）日本合成ゴム（株）製Ｔ０１２０（スチレン量３
５％、エマルジョン）３）日本シリカ（株）製ニップシールＡＱ４）デグッサ社製ＳＩ６９５）ジベンゾチアゾールジスルフィド大内新興化学工
業（株）製ＮＯＣＣＥＬＥＲＤＭ６）Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾール１−ス
ルフェンアミド大内新興化学工業（株）製ＮＯＣＣ
ＥＬＥＲＣＺ７）アゾジカルボンアミド８）２デニール、平均長さ２ｍｍ

【００２６】次に、上記配合〜のゴム組成物を夫々
下記の表２に示すように組み合わせて、図２に示す如き
トレッドを備えた空気入りタイヤ（サイズ：１８５／７
０Ｒ１４）を試作した。かかる試作タイヤにおけるトレ
ッドのトップゴムとベースゴムの弾性率比、耐摩耗性
比、ΔＨ／Ｔの比、走行によるトレッドの摩耗中後期の
耐ハイドロプレーニング性、ウエット性能を下記の表２
に併記する。なお、耐摩耗性、耐ハイドロプレーニング
性およびウエット性能は以下のようにして測定した。

【００２７】動的貯蔵弾性率（Ｅ’）東洋精機製スペクトローメーターを用い、幅５ｍｍ、厚
さ２ｍｍ、長さ２０ｍｍの試験片を初期荷重１５０ｇ、
振動数５０Ｈ、動歪１％にて３０℃で測定した。

【００２８】耐摩耗性ランボーン試験にてスリップ率２５％時の一定時間後の
摩耗量を重量にて測定し、その量が少ないものを摩耗の
良いものとし、コントロール（比較例１）の摩耗量／比
較ゴム摩耗量×１００で示した。

【００２９】耐ハイドロプレーニング性供試タイヤ４本を実車に装着し、およそ２万ｋｍ走行し
てベースが十分露出したものを用いた。湿潤路面のテス
トコースのコーナーをハイドロプレーニングする速度を
次式、（供試タイヤ速度／コントロールタイヤ速度（比較例
１））×１００に従い、指数表示した。数値が大きい程結果が良好であ
る。

【００３０】ウエット性能供試タイヤ４本を実車に装着し、湿潤路面のテストコー
スにて、直進性、コーナリング性、グリップ力、耐ハイ
ドロプレーニング性を総合的に評価し、点数化した。結
果は、コントロール（比較例１）を１００として、指数
表示した。数値が大きい程良好なウエット性能を有す
る。

【００３１】

【表２】

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の空気入りタイヤ
においては、トレッドをトップゴムとベースゴムの２層
構造として、トップゴムのトレッド幅方向の断面形状を
タイヤ半径方向内側に向かい少なくとも１の所定凸型形
状とし、かつトップゴムの耐摩耗性をベースゴムよりも
一定範囲低くしたことによって、走行中後期のウエット
性能、耐ハイドロプレーニング性能の低下を初期性能対
比大幅に抑制することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）本発明の一例空気入りタイヤのトレッド
部の走行初期の段階の部分断面図である。（ロ）上記空気入りタイヤの走行によるトレッドの摩耗
後期の段階の部分断面図である。

【図２】（イ）本発明の他の一例空気入りタイヤのトレ
ッド部の走行初期の段階の部分断面図である。（ロ）上記空気入りタイヤの走行によるトレッドの摩耗
後期の段階の部分断面図である。

【図３】（イ）本発明の更に他の一例空気入りタイヤの
トレッド部の走行初期の段階の部分断面図である。（ロ）上記空気入りタイヤの走行によるトレッドの摩耗
後期の段階の部分断面図である。

【図４】図２（イ）のブロックの一つを拡大して示す拡
大断面図である。

【符号の説明】

１トレッド部２トップゴム３ベースゴム４新たな溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部のトレッドゴムがトレッド表
面部のトップゴムと、そのタイヤ半径方向内側でベルト
コーティングゴムに接するベースゴムとの２層構造を有
し、かつ該トレッド部が周方向に延びる複数の溝部とこ
れら溝部により区分された複数の陸部とを含むトレッド
パターンを有する空気入りタイヤにおいて、前記トップゴムのトレッド幅方向の断面形状がタイヤ半
径方向内側に向かい少なくとも１の凸型形状をなし、該
凸型形状の凸部と凹部との差ΔＨと前記溝部の深さＴと
の比（△Ｈ／Ｔ）が０．３〜１．０の範囲内にあり、前記トップゴムの耐摩耗性が前記ベースゴムの耐摩耗性
の５０〜９５％であることを特徴とする空気入りタイ
ヤ。
【請求項２】前記トップゴムと前記ベースゴムの動的
貯蔵弾性率（Ｅ’）比（トップゴム／ベースゴム）が
０．３０〜１．５０である請求項１記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項３】前記トップゴムおよび／または前記ベー
スゴムに、原料ゴム成分１００重量部に対して長さ１０
ｍｍ以下の短繊維が１〜２０重量部含まれている請求項
１記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記短繊維の直径が０．０１〜０．１ｍ
ｍである請求項３記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記短繊維が水溶性ポリビニルアルコー
ル短繊維である請求項３または４記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項６】前記トップゴムおよび／または前記ベー
スゴムにおいて、原料ゴム成分１００重量部に対して総
充填剤が４０〜１２０重量部含まれており、この総充填
剤量に対するシリカの割合が２０〜９０重量％で、かつ
シリカの配合量に対して５〜２０重量％のシランカップ
リング剤が配合されている請求項１記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項７】前記トップゴムおよび／または前記ベー
スゴムが独立気泡を含み、その発泡率が５〜５０％であ
る請求項１記載の空気入りタイヤ。