JPS62283001A

JPS62283001A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS62283001A
Application number: JP61077081A
Authority: JP
Inventors: Yasumi Kawaguchi; 川口　保美; Hiroshi Mori; 浩毛利; Michio Ishii; 石井　通夫
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1987-12-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2568502B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明（産業上の利用分野）本発明は空気入りタイヤ、詳しくは、発熱耐久性を損う
ことなく、耐摩耗性が充分実用性にたえ、氷雪路面上に
おける駆動性、制動性および操縦性を著しく改良した空
気入リタイヤに関する。

（従来の技術とその問題点）従来、空気入りタイヤは氷雪路面上を走行する際の駆動
性、制動性および操縦性（以下、単に氷雪性能という）
を確保するために、スパイクピンをトレッド表部に打ち
込んだスパイクタイヤを多用している。しかしながら、
スパイクピンの摩耗や道路の摩耗によるこれらの微粉末
が飛散する粉塵公害、およびスパイクピンによる道路の
損傷が起こり、大きな社会問題になっている。これらに
対処するため、スパイクピンの突出し量、打ち込み数の
規制およびスパイクピンの材質等の検討がなされている
が、前記社会問題の根本解決にはなっていない。

一方、スパイクピンを用いない、いわゆるスタッドレス
タイヤにおいて、タイヤトレッドの模様、トレッドゴム
質の検討がなされているが、スパイクタイヤと同等の氷
雪性能は発揮できないという問題点がある。特に、トレ
ッドゴム質については、低温時のゴム弾性を確保するた
めに、ガラス転移点の低いポリマーを用い、かつ、低温
時の路面との摩擦係数を確保するために、低融点の軟化
剤を用いることも検討されているが、氷雪性能が十分で
ないという問題点がある。

また、独立気泡を有するゴムをトレッドに用いたタイヤ
は特公昭４０−４６４１号公報、ＵＳＰ４．２４９，５
８８および特公昭５６−１５４３０４号公報に提案され
ている。しかしながら、前者の２つの特許においては、
ヒステリシスロスの大きい合成ゴムを用い、特に特公昭
４０−４６４１号公報にある様なハイスチレンゴムにす
ることは、ゴムのガラス転移温度を上昇させるので低温
におけるゴムの硬度が増加し、氷雪性能を確保する上で
好ましくない。また、後者においては、発泡ゴムを用い
て無発泡ゴムと同じ硬さを得ることにより軽量タイヤに
しているがこれでは氷雪性能を向上させることはできな
い。

本発明の目的は上記従来のスパイクタイヤやスタッドレ
スタイヤの問題点を解消することにあり特にタイヤの氷
雪性能、耐摩耗性および発熱耐久性を両立させた実用上
の使用に充分耐え得る新規なタイヤを提供することであ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、前記問題点を解決するため、種々検討し
た結果、トレッドのゴム層にガラス転移点の低いポリマ
ーを用い、その内部に独立気泡を含有させることにより
、前記問題点を解決しうろことを確かめ、この事実をも
とに、さらに、構造面からも検討を重ね、本発明を達成
するに至った。

すなわち、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤのケ
ースと、ケースのクラウン部を被覆するトレンドと、を
備えた空気入りタイヤにおいて、トレンドのゴム成分が
一６０℃以下のガラス転移温度を有する重合物からなり
、トレッドは当該トレッド全体積の少くとも１０％以上
の発泡ゴム層を有し、発泡ゴムが平均気泡径１〜１２０
μｍの独立気泡を含有し、かつ、この発泡率Ｖｓが１〜
１００％の範囲にあることを特徴としている。

ここに、トレッドのゴム成分は一６０℃以下のガラス転
移温度を有する重合物、例えば、天然ゴム、ポリイソプ
レンゴム、ポリブタジェンゴム、ブチルゴム、低スチレ
ンのスチレン・ブタジェン共重合ゴムの単独、または、
これらの重合物の２種以上の混合物である。この理由は
、これらの重合物を用いることによりトレッドは低温に
おいても充分にゴム弾性を有しているからである。

また、発泡ゴム層は、トレッドの体積の少なくとも１０
％以上が望ましく、好ましくは１０〜７０％、さらに好
ましくは４０〜６０％である。発泡ゴム層をトレッド全
体積の少なくとも１０％以上としたのは、１０％未満で
は氷雪性能の改良効果が少ないためである。

また、発泡ゴム層をトレンドに用いる方法としては、ト
レンド全体が発泡ゴム層（発泡ゴム層１００％）からな
ってもよい。

また、トレッドが路面に接する外側トレッド層と、この
放射内側の内側トレッド層から構成され、これらのいず
れか一方の層が発泡ゴム層からなるトレッドを有するタ
イヤでもよい。ここで外側トレッド層が発泡ゴム層から
なり、内側トレッド層が通常の無発泡ゴムからなるトレ
ッドである場合には、内側トレッド層の無発泡ゴム（固
相ゴム）の硬度はＪＩＳ硬度で５０度以上が好ましく、
さらに好ましくは５０〜７０度であり、かつ、外側トレ
ンド層の発泡ゴムの硬度より大きいことが望ましい。

さらにまた、第５図に示すように、トレッド３５の路面
に接する外側トレンド層３３の一部にのみ発泡ゴム層３
２を用いてもよく、また、第６図＋ａｌ〜（Ｃ１に示す
ような構造であってもよい。

さらにまた、トレッド４５の路面に接する外側トレッド
層４３の一部に発泡ゴム層４２を用いる場合、第７図に
示すような構造であってもよいし、さらに、この発泡ゴ
ム層４２の一部が内側トレッド層４４の一部を占めるよ
うなものでもよい。

また、発泡ゴムの独立気泡の平均気泡径は１〜１２０μ
ｍが望ましく、好ましくは１０〜８０μｍ、さらに好ま
しくは１０〜６０μｍである。発泡ゴムの独立気泡の平
均気泡径を１〜１２０μｍとしたのは、１μｍ未満では
低温時の発泡ゴムの柔軟性が得られず、また、１２０μ
ｍを超えると耐摩耗性能が低下し、さらに、発泡ゴムの
歪み復元力が低下し、いわゆる耐ヘタリ性が低下し、製
造時に安定した形状を得ることが困難であるからである
。

また、発泡率Ｖｓは、次式％式％）で表わされ、ρ１は発泡ゴムの密度（ｇ／ｃ＋Ｊ）、ρ
。は発泡ゴムのゴム固相部の密度（ｇ／ｃＪ）、ρ９は
発泡ゴムの気泡内のガス部の密度（ｇ／ｄ）である。発
泡ゴムはゴム固相部と、ゴム固相部によって形成される
空洞（独立気泡）すなわち気泡内のガス部とから構成さ
れている。

また、ガス部の密度ρ、は極めて小さく、はぼ零に近く
、かつ、ゴム固相部の密度ρ１に対して極めて小さいの
で、式＋１１は、次式Ｖｓ＝（ｐ。／ｐ＋　−１）　ｘｌｏｏ　　（％）・・
・・・・（２）とほぼ同等となる。発泡率Ｖｓは１〜１
００％の範囲が望ましく、好ましくは５〜８０％である
。発泡率Ｖｓを１〜１００％としたのは、１％未満では
、氷雪性能の改良効果が出す、また、１００％を超える
と、耐摩耗性能が低下し、さらに、発泡ゴムの歪み復元
力が低下し、いわゆる耐ヘタリ性が低下することに加え
、製造時に安定した形状を得ることが困難であるからで
ある。また、トレッドが路面に接する外側トレンド層と
この放射内側の内側トレンド層とから構成され、前記発
泡ゴム層を外側トレッド層に適用する場合には、発泡率
Ｖｓは１〜５０の範囲が望ましく、好ましくは５〜３０
％である。また、前記発泡ゴム層を内側トレンド層に適
用する場合には、発泡率Ｖｓは１〜１００％の範囲が望
ましく、好ましくは５〜８０％である。

また、本発明に係る空気入りタイヤのトレンドに用いる
発泡ゴムは、通常のゴム配合物に発泡剤を加えて通常の
タイヤ製造方法にしたがって加熱加圧する際形成される
。発泡剤としては、例えば、アゾシカ−ボンアミド、ジ
ニトロソ・ペンタメチレン・テトラアミン、アゾビスイ
ソブチロニトリル、トルエンスルフォニルヒドラジドｍ
８体、）ルエンスルフォニルヒドラジド、芳香族スソキ
ニルトドラジド誘導体等が用いられる。

以下、実施例により詳細を説明するが発泡ゴムの性質お
よびタイヤ性能の試験は下記の方法で行った。

試験法（１）平均気泡径および発泡率ｖＳ平均気泡径は試験タイヤのトレッドの発泡ゴム層からブ
ロック状の試料を切り出し、その試料断面の写真を倍率
１００〜４００の光学顕微鏡で撮影し、２００個以上の
独立気泡の気泡径を測定し、算術平均値として、表わし
た。また、発泡率Ｖｓはブロック状の試料の密度ρ１　
（ｇ／ｃＩＩ）を測定し、−万態発泡ゴム（固相ゴム）
のトレッドの密度ρ。を測定し、前記式（２）を用いて
求めた。また、平均気泡径の代りに、後述の最大気泡径
を用いることもでき、発泡率Ｖｓの代りに、後述の気泡
総面積率を用いることもできる。

（２）ＪＩＳ硬度および３００％伸張時の弾性率通常の
トレンドゴムと同様に所定の試験試料を作成し、通常の
ＪＩＳ硬度（ＪＩＳ規格に６３０１）に準じて測定し、
また３００％伸張時のゴム弾性率を測定した。

（３）ドラム発熱温度試験タイヤに正規内圧を充填した後、外径１゜７ｍ速度
１００　ｋｍ　／　Ｈのドラム試験機に正規荷重で押し
つけて３時間走行し、トレンドの中央部の表面温度を測
定した。

（４）耐摩耗性能各試験タイヤ２本を排気量１５００ｃｃの乗用車のドラ
イブ軸に取り付け、テストコースのコンクリート路面上
を所定の速度で走行させた。溝深さの変化量を測定し、
無発泡タイヤ（比較タイヤ１）を１００として指数表示
した。数値は大きい程耐摩耗性が良好であることを示す
。

（５）氷上制動性能各試験タイヤ４本を排気量１５００ｃｃの乗用車に装着
し、外気温−１５℃の氷上の制動距離を測定した。無発
泡タイヤ（比較例１）の場合を１００として指数表示し
た。数値は小さい程制動が良好であることを示す。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（第１〜第５実施例、比較例１〜４）第１．２図は本発明に係る空気入りタイヤの第１実施例
を示す図である。第１図において、空気入りタイヤ１は
タイヤのケース２と、発泡ゴムからなりケース２のクラ
ウン部２ａを被覆するトレッド３と、を有している。ケ
ース２は、一対のビード部５と、ビード部５間にほぼ放
射方向に配置したゴム引きコードからなるカーカス部６
とカーカス部６のクラウン部に円周方向に配置したベル
ト部７およびカーカス部の側部を被覆するサイドゴム８
とから構成されている。

トレッド３は表１のトレッドの組成物（＆Ｉｌ成物１）
で、通常の製造方法によって製造した発泡ゴムである。

また、トレッド３はこれらの発泡ゴムで前記クラウン部
２ａを被覆し、トレンド全体が発泡ゴム層４　（発泡ゴ
ム層１ｏｏ％）である。

（本頁、以下余白）表１発泡ゴムの独立気泡の平均気泡率は３２μｍ、その発泡
率Ｖｓは８％であり、それぞれ後述の試験法によって測
定した。

また、トレッド３以外の構成および製造方法は通常の空
気入りラジアルタイヤと同じであり、詳細な説明は省略
する。

次に、試験タイヤ（タイヤサイズ１６５　Ｓ　Ｒ１３）
を９種類（実施例５種、比較例４種）を準備し、本発明
の効果を確認した。詳細は表２に示す。

第１実施例は前述の第１〜２図に示すものである。第２
〜第５実施例および比較例３．４は、第１〜２図に示す
ように、トレッド３にこの体積の１００％の発泡ゴム層
４を用いた場合であり、第２〜第５実施例および比較例
４は組成物１を用い発泡剤の配合量を変えて、発泡率を
変えた場合、比較例３はゴム成分としてガラス転移温度
−５０℃のスチレンブタジェンゴム（スチレン含量２３
％）を用いた場合（組成物４）である。比較例１はトレ
ッドに組成物１から発泡剤を除いた組成物２を用いた場
合であり、比較例２は発泡剤を用いないでやわらかく　
（硬度を低下）した場合（組成物３）である。これらの
試験タイヤは、前述以外は第１実施例と同じである。

試験はトレッドゴムの平均気泡径、発泡率Ｖｓ、ＪＩＳ
硬度、３００％伸張時の弾性率およびタイヤ性能につい
て前記試験法により実施した。

これらの試験結果を表２に示す。

（本頁、以下余白）これらの結果から明らかなように本願を適用した第１〜
第５実施例は比較例１〜４に比較して発熱温度の上昇も
わずかで、発熱耐久性も充分であり、かつ、耐摩耗性能
も充分実用に耐るよう確保されている。さらに、氷上制
動性能は大幅に向上している。また、氷上路面での駆動
性および操縦性も充分であった。

（第６．８．９．１１実施例）第３図は本発明に係る空気入りタイヤの第６実施例を示
す図であり、空気入りタイヤ１１のトレッド１３がケー
ス１２のクラウン部１２ａを被覆し、トレッド１３の体
積の約５０％を有する発泡ゴム層とからなる内側トレッ
ド層１６と、内側トレッド層１６の放射外側を被覆する
非発泡ゴムの外側トレッド層１７とからなり、トレッド
１３の体積の一部のみに発泡ゴム層を有する場合である
。その他は第１実施例と同じである。すなわち、路面に
接するトレッド１３の外側には耐摩耗性のよい非発泡ゴ
ムを、トレッド１３の内側にはトレッドの柔軟性を確保
するため、トレッド全体が発泡ゴムの場合に比較し、発
泡率を大（この実施例では５５％）とし、かつ、平均気
泡径を大きく　（この実施例では８５μｍ）した発泡ゴ
ムを配置し、トレンドの外側と内側とで機能分担した場
合である。したがって、トレッド１３は耐摩耗性能も十
分で、かつ、柔軟性も十分であるので、トレンド１３の
外側トレッド層１７の表面１７ａと路面との密着性は優
れ、かつ、両面間の摩擦係数は高く、氷雪性能はさらに
優れている。

前述のように、発泡ゴム層が内側トレッド層１６に適用
された他の実施例を表３（第６．８．９．１１実施例）
に示している。この表３に示す以外の構成は第１実施例
と同じである。

（第１２．１３実施例）第４図は本発明に係る空気入りタイヤ２１の第１２実施
例を示す図であり、空気入りタイヤ２１はこのケース２
２のクラウン部２２ａを被覆するトレッド２３を備え、
トレッド２３は路面に接する外側トレッド層２５とこの
放射内側の内側トレッド層２６とから構成されている。

外側トレッド層２５は発泡ゴム層（組成物１）（ＪＩＳ
硬度４７度、発泡率２２％）からなり、内側トレンド層
２６はＪＩＳ硬度６０度の通常の無発泡ゴムである。前
述以外の構成は第１実施例と同じである。

このようなトレッド２３を有する空気入りタイヤ２１は
、氷雪性能を確保したまま、特に、乾燥路面を走行時の
操縦安定性能を考慮する場合に好適である。すなわち、
路面に接する外側トレンド層２５には適度に発泡した（
表３）発泡ゴム層が設けられているので、氷雪路面上で
も低温まで柔軟性を保持し、かつ、トレンドの発熱温度
の上昇も僅かで、発熱耐久性も充分である。また、耐摩
耗性も充分実用に耐え、氷雪性能にも優れている。また
、内側トレッド層２６には硬度の高い固相ゴム２８が設
けられているので、乾燥路面を走行時に路面から操舵反
力（横力）を受けても、外側トレンド層２５と硬度の高
い内側トレンド層２６とからなるトレッド２３は十分な
横剛性を発揮し、実用上十分な操縦性能を有することが
できる。さらに、内側トレッド層２６の固相ゴム２８の
硬度が高いので、外側トレッド層２５の動きを抑制し、
耐摩耗性を向上させる。

前述のように、発泡ゴム層が外側トレッド層２５に適用
された他の実施例を表３（第１３実施例）に示している
。この表３に示す以外の構成は第１実施例と同じである
。

（第６〜第１３実施例、比較例１）次に、試験タイヤ（タイヤサイズ１６５５Ｒ１３）を９
種類（実施例８種、比較例１種）を準備して発泡ゴム層
の配置および発泡条件を種々変えて本発明の効果を確認
した。詳細を表３に示す。

試験タイヤの第６〜１１実施例においては、トレッド１
３の発泡ゴム層が、第３図に示すように、トレッド１３
の一部（トレッド１３の体積に対する発泡ゴム層の体積
比率４０〜６０％）の内側トレッド層１６にのみ配置し
た場合および第２図に示すように、トレッド１３の全体
に（トレッドの体積の１００％）まで増加した場合であ
り、第１２、第１３実施例においては、第４図に示すよ
うに、トレッド１３の一部（トレッドの体積の５５％）
の外側トレッド層２５にのみ配置した場合である。第１
３実施例のその他の構成、作用は第１２実施例と同じで
ある。

また、発泡ゴム層の発泡ゴムの平均気泡径および発泡率
は表３に示す範囲で変化した。また、比較例１は表２に
示すものと同じであり、これらの試験タイヤの構成は前
述以外は第１実施例と同じで、同様に製造された。

試験法は表２の場合と同じであり、試験結果を表３に示
す。

（本頁、以下余白）表３に示されるように、第６〜第１３実施例は、比較例
１に比較し、トレッドの発熱温度の上昇もわずかで、発
熱耐久性も十分であり、かつ、耐摩耗性能も充分実用に
耐えるよう確保されており、氷上制動性能は大幅に向上
している。また、氷雪路面上の駆動性および操縦性も充
分確保することができ、タイヤの軽量化もできた。また
、第１２、第１３実施例においては、乾燥路面上におけ
る操縦安定性能がさらに優れている。さらにまた、発泡
ゴム層を用いることにより振動吸収能力が拡大し、走行
時のタイヤ騒音が大幅に軽減される。

また、第２図、第３図、第４図、第５〜第７図に示すそ
れぞれの構成で発泡ゴムを用いて従来より行なわれてい
る手法で更生を行い確認した結果、これらの更生タイヤ
に於いても、また、氷雪性能は大幅に改良された。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、タイヤの耐摩耗
性およびタイヤ発熱耐久性を損なうことなく、氷雪路面
上における制動性能、駆動性および操縦性等の氷雪性能
を大幅に向上することができる。さらに、トレッドの軽
量化に伴うタイヤの軽量化及び本ゴム質（発泡ゴム層）
を適用することによりタイヤ騒音が大幅に軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明に係る空気入りタイヤの第１実施例
を示す図であり、第１図はその一部断面図、第２図はそ
の要部拡大断面図である。、第３図および第４図はそれ
ぞれ本発明の第６実施例および第１２実施例の要部拡大
断面図である。第５図〜第７図は本発明の発泡ゴム層の
他の実施例を示す図であり、第５図はその一部断面図、
第６図（ａｌ〜（Ｃ１はそれぞれ発泡ゴム層３２を外側
トレッド層の一部に用いた、その要部拡大断面図、第７
図は発泡ゴム層の他の実施例の要部拡大断面図である。１．１１．２１、・・・・・・空気入りタイヤ、２．１
２．２２・・・・・・ケース、２ａ、１２ａ、２２ａ・・・・・・ケースのクラウン部
、３．１３．２３．３５．４５・・・・・・トレッド、
４．１５．２７．３２．４２・・・・・・発泡ゴム層、
１６．２６．４４・・・・・・内側トレンド層、１７．
２５．３３．４３・・・・・・外側トレンド層、２８・
・・・・・固相ゴム。

Claims

【特許請求の範囲】

タイヤのケースと、ケースのクラウン部を被覆するトレ
ッドと、を備えた空気入りタイヤにおいて、トレッドの
ゴム成分が−６０℃以下のガラス転移温度を有する重合
物からなり、トレッドは当該トレッド全体積の少くとも
１０％以上の発泡ゴム層を有し、発泡ゴムが平均気泡径
１〜１２０μｍの独立気泡を含有し、かつ、この発泡率
Ｖｓが１〜１００％の範囲にある事を特徴とする空気入
りタイヤ。