JPS6392659A

JPS6392659A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS6392659A
Application number: JP61238621A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Iwafune; 盛一郎岩船; Toshiro Iwata; 岩田　敏朗
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1988-04-23
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0725952B2

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】（産業上の利用分野）本発明は空気入りタイヤ、例えば、湿潤路面および氷雪
路面を四季にわたって高速走行する乗用車用およびトラ
ック、バス用等の空気入りタイヤに関する。

（従来の技術とその問題点）一般に、氷雪路用の空気入りタイヤは、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）を確保し、かつスパイクピンによる粉塵
公害や路面の撰傷を防止するために、スパイクピンを用
いないスタッドレスタイヤが広く用いられている。

従来のスタッドレス空気入りタイヤは、氷雪性能を改良
するため、低温におけるトレッドゴムの硬度を下げる方
法がとられている。具体的には、文献：ジャーナル・オ
ン・アイアールアイ、１９７２年発行、１０月号、１９
２頁、ザ　フリクションオン　ポリマー　オン　アイス
（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＩＲＩ、　Ｔｈｅ　Ｆｒ１ｃ
ｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　ｏｎ　Ｉｃｅ）著者
Ｗ、Ｆ。

Ｎｏｒｉｃｈおよび文献：ザ、フリクション　オンニュ
ーマチソク　タイヤ（Ｔｈｅ　Ｆｒ１ｃｔｉｏｎ　ｏｆ
　Ｐｎｅｕｍａｔｉｃ　Ｔｉｒｅｓ　）　、１９７５年
発行、にみられる様に天然ゴムまたはポリブタジェンゴ
ム等比較的ガラス転移点の低いポリマーを使用すること
で、氷雪路面上の路面把握力は向上する。しかしながら
、天然ゴムまたはポリブタジェンゴム等のポリマーをト
レッドゴムに用いる従来の方法によると、ポリマー自体
の正接損失（ｔａｎδ）が小さいため、湿潤路面におけ
る制動性能が低下するという問題点がある。

また、トレッドゴムの正接損失（ｔａｎδ）を大きくす
るために、カーボンブラックを多量に使用する方法は文
献ニラバー　ケミストリー　アンドテクノロジー（Ｒｕ
ｂｂｅｒ　Ｃｈｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇい　１９７５年発行、３８巻、５２７〜５３７頁に
よって知られている。また、特公昭５７−５９２５６号
公報によれば、正接損失（ｔａｎδ）の大きいブチルゴ
ムをトレッドゴムに混合する方法も開示されている。し
かしながら、カーボンブラックを多量に配合することは
、低温および室温付近でもゴムの硬度が硬くなり、また
、ブチルゴムをトレッドゴムに混合することは、ガラス
転移点を高くする。したがって、いずれの方法において
も、氷雪路面上を走行する際の駆動性および制動性を低
下させるという問題点がある。

このように、湿潤路面における制動性能と、氷雪路面上
における駆動性、制動性とは両立が難しいという問題点
がある。

そこで本発明は湿潤路面における制動性能を損なうこと
なく、耐摩耗性が充分に実用にたえ、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
りタイヤを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、氷雪路面上における走行性能、特に、駆
動性および制動性が減少する温度０℃付近での氷上、雪
上において、ゴムの表面粗さが氷上における摩擦係数に
太き（影響を与えることを見出し、低温において、ゴム
の硬度が軟らかく、しかもゴムの表面が粗いゴム組成物
として、先に、独立気泡を含有する発泡ゴムにつき提案
した。しかしながら、発泡ゴムは耐摩耗性が十分でなく
、従来の汎用のスタッドレスの空気入りタイヤにおける
トレッドゴムの耐摩耗性の１２０％までの改良は可能で
はあるが、従来のオールシーズンの空気入りタイヤにお
けるトレッドゴムの耐摩耗性能までには至っていない。

本発明者らは、トレッドゴムのゴム表面の表面粗さ、ゴ
ム表面の硬度の異なる異種ゴムの組合せ、異種ゴムの粒
径、および氷上摩擦係数等の関係につき研究を重ねた。

この結果、ガラス転移点−５０℃以下、粒径１０００μ
ｍの軟らかい粉末加硫ゴムを未加硫のゴムに加えて加硫
し、トレッドゴム中に散在させると、粉末加硫ゴムは前
述の発泡ゴム中の独立気泡と同じような効果を有し、氷
上摩擦係数を大きく増加する。また、これらのことは乗
用車およびトラ・ツク・バス用等の空気入りタイヤにも
有効であることを見出した。

また、粉末加硫ゴムを加える未加硫ゴムは、ゴムの正接
損失（ｔａｎδ）を増加するために、カーボンブラック
の量を増加しても、またはブチルゴムを混合したもので
あっても同じ効果を有している。すなわち、粉末加硫ゴ
ムを加えたトレッドゴムは、湿潤路面における制動性能
を十分に維持したまま、温度０℃近傍の氷上摩擦係数を
大幅に増加し、氷雪路面上の駆動性、制動性および操縦
性を著しく改良することを見出した。

本発明者らは、さらに鋭意研究を重ね本発明に到達した
。

すなわち、本発明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ッドと、を備えた空気入りタイヤに
おいて、トレッドがトレッドの表部側にトレッドの全体
積の少なくとも１０％以上の体積を有する補強ゴム層を
備え、補強ゴム層が海ゴム部と、海ゴム部内に散在する
多数の島ゴム部と、から形成され、海ゴム部はガラス転
移点−５０℃以下のゴム成分およびこのゴム成分１００
重量部に対しカーボンブラック４０重量部以上を含有し
、島ゴム部は平均粒径１０００μｍ以下の粉末加硫ゴム
からなり、粉末加硫ゴムはガラス転移点−５０℃以下の
ゴム成分およびこのゴム成分１００重量部に対しカーボ
ンブラック３０重量部以下を含有し、粉末加硫ゴムの配
合量は海ゴム部のゴム成分１００重量部に対し５重量部
以上であることを特徴とする。

ここに、粉末加硫ゴムの平均粒径は、１０００μｍ以下
が望ましく、好ましくは３０〜４００μｍである。

平均粒径１０００μｍ以下としたのは、１０００μｍを
超えるとゴムの耐摩耗性が著しく低下し、十分な性能が
得られないからであり、また、加硫ゴムとしたのは、海
ゴム部内に混合し、海ゴム部内に散在する多数の不均質
部分（島ゴム部）をつくることが必要であるからである
。

また、粉末加硫ゴムのゴム成分はガラス転移点−５０℃
以下の重合物（例えば、天然ゴム、ポリブタジェンゴム
およびシリコンゴム）であることが望ましい。−５０℃
以下としたのは一５０℃を超えると低温において、ゴム
の硬度が増加し、氷雪路面上でのタイヤのトレッドのブ
ロックの変形を妨げ、タイヤの制動性能を低下させるか
らである。

また、粉末加硫ゴム内のカーボンブラックはこの粉末加
硫ゴムのゴム成分１００重量部に対し３０重量部以下が
望ましく、好ましくは１０重量部以下である。、３０重
量部以下としたのは、３０重量部を超えると粉末加硫ゴ
ムの弾性率が大きくなり過ぎ、海ゴム部の加硫ゴムの弾
性率の差が少なくなり過ぎ本発明の効果がでないからで
ある。

また、海ゴム部のゴム成分はガラス転移点−５０℃以下
が好ましい。−５０℃以下としたのは一５０℃を超える
と低温におけるゴムの硬度が硬くなり氷雪性能が低下す
るからである。

また、海ゴム部はこのゴム成分１００重量部に対しカー
ボンブラック４０重量部以上を含有するのが好ましい。

４０重量部以上としたのは、４０重量部未満ではゴム硬
度が軟らかくなり過ぎ、粉末加硫ゴムとの硬度差が少な
くなり過ぎ、本発明の効果が少ないからである。

また、粉末加硫ゴムの配合量は海ゴム部のゴム成分１０
０重量部に対し５重量部以上であるのが望ましく、好ま
しくは１５〜４０重量部である。ここに、５重量部以上
としたのは、５重量部未満では本発明の効果が少ないか
らである。また、６０重量部を超えると、温度０度Ｃ付
近の氷上性能が良好になるが、耐摩耗性能および温度−
２０度Ｃにおける氷上性能は低下するためである。

（実施例１〜８、比較例１〜４）以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

図は本発明に係る空気入りタイヤの実施例１を示す図で
ある。

まず、構成について説明する。図において、空気入りラ
ジアルタイヤ（タイヤサイズ１６５ＳＲ１３）１はタイ
ヤのケース２と、補強ゴム層からなりケース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のクラウン部にほぼタイヤ円周方向に配置
したベルト部７およびカーカス部のタイヤ軸方向両側部
を被覆するサイドウオールゴム８とから構成されている
。

トレッド３はトレッド３の表部３ａ側で両ショルダ部間
に補強ゴム層１０を有し、補強ゴム層１０はトレッド３
の全体積■の少なくとも１０％以上の体積を有し、この
実施例ではトレッドの全体積■と同じ１００％の体積で
ある。補強ゴム層１０は海ゴム部１１と、海ゴム部１１
に周囲を囲まれ海ゴム部Ｉｌ内に不均質状に散在する多
数の島ゴム部（図には白い多角形印にて示している）１
２とから形成されている。

海ゴム部１１は、次表に示す、海ゴム部のゴム組成物の
ように、ゴム成分が天然ゴム（ガラス転移点−７２度Ｃ
）およびポリブタジェンゴム（ガラス転移点−１００度
Ｃ）で、ガラス転移点−５０度Ｃ以下の重合物からなる
ゴム成分およびこのゴム成分１００ｉｉ量部に対しカー
ボンブラック７０重量部を含有し、他は通常の配合剤で
ある。島ゴム部１２は、表に示す、島ゴム部のゴム組成
物のように、平均粒径２００μｍの島ゴム種（粉末加硫
ゴムＡ）である。粉末加硫ゴムＡの組成は、ブチルゴム
１００重量部、亜鉛華５重量部、促進剤７７１重量部、
促進剤Ｍ１重量部、硫黄２．０重量部であり、通常の加
硫条件により加硫される。次いで、この加硫ゴムは前記
平均粒径２００μｍまで通常の方法により粉砕して粉末
加硫ゴムＡを製造した。粉末加硫ゴムＡのゴム成分はガ
ラス転移点−５０℃以下のブチルゴムであり、粉末加硫
ゴム八にはカーボンブラックは含有していない。

トレッド３の補強ゴム層１０は、表に示す海ゴム部１１
のゴム組成物に、海ゴム部のゴム成分１００重量部に対
し前述の粉末加硫ゴム２０重量部を加えて、通常のトレ
ッドゴムの製造方法によって混合し押出し成形して未加
硫トレッドゴムを製造した。トレッド３以外の部材は通
常の空気入りタイヤのものを用い、通常のタイヤの製造
方法によって加圧・加熱して製造した。この加圧・加熱
により、海ゴム部のゴム組成物は加硫して海ゴム部を形
成し、粉末加硫ゴムは、海ゴム部内に多数の不均質部分
を形成して海ゴム部内に散在する。このようにして、実
施例１の空気入りラジアルタイヤを製造した。

次に、実施例１の空気入りラジアルタイヤのトレッドゴ
ムの性質およびタイヤの性能につき説明する。試験は後
述の試験法により行い試験結果を次表に示す、トレッド
ゴムの補強ゴム層の硬度は５７度であり、軟らかい粉末
加硫ゴム（硬度３８度）と、硬い海ゴム部のゴム（硬度
６１度）から形成されている。トレッドゴム摩耗性能は
比較例１　（指数１００）に対して指数８６で十分に実
用にたえる範囲である。氷上制動性能は水面温度０℃で
指数９６、水面温度−２０℃で指数１００であり、比較
例１に対して優れた結果を示した。また、示していない
が他の氷雪性能も比較例に比較して優れた結果であり、
湿潤路面における制動性能も十分であった。

（本頁、以下余白）次に、実施例２〜１１および比較例１につき説明する。

実施例２〜８および比較例１は、実施例１　（図）のト
レッド３の補強ゴム層に、それぞれ表に示すゴム組成物
を用いたこと以外は実施例１と同じである。

表の島ゴム部の島ゴム種（粉末加硫ゴム）Ｂ〜Ｄはそれ
ぞれ下記のゴム組成物である。

（単位は重量部である）〔島ゴム種Ｂ）　　　　　　　　（島ゴム種Ｃ〕ポリブ
タジェンゴム１００　　　シリコンゴム　１００カーホ
ンブランク１０　　　Ｃ８Ｉｃ２．０亜鉛華　　３０ステアリン酸　　　　２．０促進剤Ｔ　Ｔ　　　　　　１．５硫　　　　　黄　　　　　　１．８〔島ゴム種Ｄ〕天然ゴム　　　　　１００亜鉛華　　６．０ステアリン酸　　　　　０．５促進剤Ｍ　　　　　　　Ｏ，５硫　　　　　黄　　　　　　３．５傘Ｃ：信越化学工業■製のシリコンゴム用の架橋剤Ｃ−
８である。

次に、実施例１〜１１および比較例１について、それぞ
れ試験タイヤを製造し、トレッドゴムの試験およびタイ
ヤ性能試験を行い本発明の効果を確認した。試験はトレ
ッドゴムの硬度、トレッドゴムの摩耗性能およびタイヤ
の氷上制動性能（温度Ｏ℃および一２０℃）につき、下
記試験法によって試験した。試験結果は表に示す。

（試験法）（１）トレッドゴムの硬度試験タイヤのトレッドの補強ゴム層からブロック状の試
料を切り出し、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６３０１の試験法に準
じて一１０℃の温度で行った。

（２）トレッドゴムの摩耗性能試験タイヤのトレッドの補強ゴム層から所定の形状の試
料を打出し、通常のランボーン摩耗試験機により所定の
試験条件により行い、比較例１のものを１００として指
数表示した。数値は大きい程良いことを示す。

（３）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、水面温度Ｏ℃および一２０℃において制動距離を測
定した。比較例１の試験タイヤを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。

試験結果は、表に示すように下記の効果が確認された。

実施例１〜４および比較例１の試験結果から、島ゴム部
の島ゴム種（粉末加硫ゴム）は、ゴム成分の種類にかか
わらず氷上制動性能を大幅に向上できる。

また実施例５〜８および比較例１の試験結果から、島ゴ
ム部の粉末加硫ゴムの平均粒径は１０００μｍ以下で優
れた氷上制動性能を示している。

また、実施例９〜１１および比較例１の試験結果から、
島ゴム部の粉末加硫ゴムは海ゴム部のゴム組成物のゴム
成分１００重量部に対し配合部数５重量部以上で氷上制
動性能が優れている。

実施例１〜１１の各試験タイヤは湿潤路面における制動
性能は十分であり、かつ氷雪性能も十分であった。また
、トレッドゴムの摩耗性能は十分実用できる範囲である
。

なお、前述の実施例は乗用車用空気入りラジアルタイヤ
の場合について説明したが、本発明はこの実施例に限ら
ず、トラック、バス用、軽トランク用等空気入りラジア
ルタイヤ、その他空気入りタイヤであってもよい。

（効果）以上説明したように、本発明によれば、湿潤路面におけ
る制動性能を損なうことなく、耐摩耗性能が充分に実用
にたえ、氷雪路面上における制動性、駆動性および操縦
性を著しく改良できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る空気入りタイヤの実施例１を示す一部
断面図である。１・・・・・・空気入りタイヤ、２・・・・・・ケース、３・・・・・・トレッド、５・・・・・・ビード部、６・・・・・・カーカス部、７・・・・・・ベルト部、８・・・・・・サイドウオールゴム、１０・・・・・・補強ゴム層、１１・・・・・・海ゴム部、１２・・・・・・島ゴム部。

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、トレッドが
トレッドの表部側にトレッドの全体積の少なくとも１０
％以上の体積を有する補強ゴム層を備え、補強ゴム層が
海ゴム部と、海ゴム部内に散在する多数の島ゴム部と、
から形成され、海ゴム部はガラス転移点−５０℃以下の
ゴム成分およびこのゴム成分１００重量部に対しカーボ
ンブラック４０重量部以上を含有し、島ゴム部は平均粒
径１０００μｍ以下の粉末加硫ゴムからなり、粉末加硫
ゴムはガラス転移点−５０℃以下のゴム成分およびこの
ゴム成分１００重量部に対しカーボンブラック３０重量
部以下を含有し、粉末加硫ゴムの配合量は海ゴム部のゴ
ム成分１００重量部に対し５重量部以上であることを特
徴とする空気入りタイヤ。