JPWO2013001654A1 - 空気入りタイヤ用トレッド - Google Patents
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Abstract
Description
(a)ジエンエラストマー;
(b) 100m2/g未満のBET比表面積を有する、カーボンブラック、無機充填剤、有機充填剤およびこれら充填剤の混合物からなる群から選ばれる、20phrと120phrの間、好ましくは30phrと100phrの間の補強用充填剤;
(c)液体可塑剤、炭化水素樹脂およびそれらの混合物からなる群から選ばれる可塑化系;および、
(d)加硫系
をベースとする充填組成物を含むことを特徴としている。
なお、トレッド部を形成するゴム組成物に使用される補強用充填剤は、フェンス用ゴム組成物に使用される補強用充填剤よりも大きなBET比表面積を有することが好ましく、具体的には120m2/g以上、より好ましくは140m2/gと220m2/gの間のBET比表面積を有することが好ましい。
:Degussa社からのシリカ類 Ultrasil 7000およびUltrasil 7005;Rhodia 社からのシリカ類 Zeosil 1165MP、1135MPおよび1115MP;PPG社からのシリカ Hi‐Sil EZ150G;Huber社からのシリカ類 Zeopol 8715、8745または8755。高分散性沈降アルミナとしては、例えば次のものを挙げることができる。
:Baikowski社からのアルミナBaikalox CR125;Sumitomo Chemicals社からのAKP-G015。
また、「摩耗性指数」とは、前記「ゴム組成物の摩耗性」を指数化したものであり、数値が大きいほど、摩耗体積が大きいすなわち摩耗速度が速い(摩耗し易い)ことを示す指数のことをいう。この「摩耗性指数」は、複数のゴム組成物の摩耗性を互いに比較するために設けられたものであり、上述した摩耗試験で得られた結果から、基準として所定のゴム組成物の摩耗性の数値を例えば1.00と換算し、一方、比較対象のゴム組成物の摩耗性の数値を同じ換算比率で算出することにより得られる数値である。摩耗性指数の数値が2倍である場合、比較対象のゴム組成物は基準となるゴム組成物より2倍早く摩耗することを示している。
このように構成された本発明においては、気柱共鳴音の低減を図りながら、排水性を確保し、トレッド部と同程度にフレキシブルフェンスを摩耗させることが出来る。即ち、フレキシブルフェンスの厚さを0.3mmよりも小さくすると、フレキシブルフェンスの寸法的な剛性の低下により、空気圧によってもフレキシブルフェンスが倒れ込んでしまい、気柱共鳴音の低減効果が減少する恐れがある。また、そのような倒れ込みにより、踏面内でフレキシブルフェンスが地面と接触しにくくなるので、フレキシブルフェンスの摩耗の速さがトレッド部の摩耗の速さに対して著しく低下し、フレキシブルフェンスがトレッド部から突出する恐れがある。一方、フレキシブルフェンスの厚さを1.0mmよりも大きくすると、フレキシブルフェンスが主溝内に倒れこんだ際の主溝の断面の開口割合が小さくなり、排水性が低下する恐れがある。
先ず、図1及至図3により、本発明の一実施形態による空気入りタイヤ用トレッド及びそのトレッドを有する空気入りタイヤを説明する。
図1は、本発明の一実施形態による空気入りタイヤのトレッド部を模式的に示す図であり、図2は、図1のII−II線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図であり、図3は、図1のIII−III線に沿って見た空気入りタイヤのトレッド部の拡大断面図である。
先ず、図1に示すように、符号1は、本実施形態による空気入りタイヤ用トレッド1を示し、この空気入りタイヤ用トレッド1は、トレッド部2と、後述するフレキシブルフェンス4とを有する。トレッド部2には、XX‘にて示すタイヤ周方向に延びる幅Wの二本の主溝3が形成されている。主溝3は、3つの面、即ち、対向する壁面31、32及び底面(底部)33を有する。なお、この例におけるタイヤサイズは225/55R16であり、トレッド部2のタイヤ回転方向は規定されていない。本実施形態においては、対向する壁面31、32はそれぞれタイヤ半径方向に垂直に延び、溝幅Wは14.5mmであり、溝深さDは8.0mmである。
この図上には、タイヤが定格内圧に充填され、定格荷重が負荷された際のトレッド踏面5及びその際のトレッド踏面長さLが図示されている。なお“ETRTO STANDARD MANUAL 2011”によれば、当該サイズの適用リムは7J、定格内圧は250kPa、定格荷重は690kgであり、本実施形態においては、踏面長さLは143mmである。
また、図2に示すように、フレキシブルフェンス4は、主溝3の長手方向から見て(正面視)長方形状に形成され、図2及び図3に示すように、主溝3の深さDよりやや低い高さhを有している。
なお、例えば、本実施形態のタイヤの例において、フレキシブルフェンス4を、主溝3の断面積の少なくとも70%を遮断するように、およそ5.6mm以上の高さhを有する長方形状のものとしてもよい。なお、本実施形態の例に限らず、タイヤ主溝3の溝幅W及び溝深さDが変われば、このフレキシブルフェンス4の幅l及び高さhもそれに応じて変更して、主溝3の断面積の少なくとも70%を遮断するようにすればよい。
図4は、図1のII−II線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの濡れた路面を走行中の状態を示す拡大断面図であり、図5は、図1のIII−III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの濡れた路面を走行中の状態を示す拡大断面図である。
図6は、図1のIII−III線に沿って見た空気入りタイヤ用トレッドの、溝深さが約30%摩耗した状態の拡大断面図である。
図6は、所定距離走行後、主溝3の溝深さDが、摩耗によりフレキシブルフェンス4の初期高さhよりも浅いD’まで減少した状態を示す。トレッド2とは異なるフェンス用ゴム組成物にて形成されたフレキシブルフェンス4は、所定距離走行後、路面と接触する先端部が斜めに摩耗し、その高さが、高い側でh’、低い側でh”までその初期高さhから減少し、低い側の高さh”は、主溝3の深さD’と同程度の高さとなっている。
第1(“非生産”)段階において、少なくとも一つの補強用充填剤を、ジエンエラストマー中に混入し或いは混入しつつ、その混入により得られた混合物を、1回以上、110℃と190℃の間の最高温度に達するまで熱機械的に混合する工程;
混合物を100℃よりも低い温度に冷却する工程;
その後、第2(“生産”)段階において、架橋系を混入する工程;
その混合物を110℃よりも低い最高温度に達するまで混合する工程。
2 トレッド部
3 主溝
31 主溝の対抗する壁面
32 主溝の対向する壁面
33 主溝の底部
4 フレキシブルフェンス
41 フレキシブルフェンス4の基底部(主溝3の溝底部33との接続部)
42 フレキシブルフェンス4の両側の側面部
5 トレッド踏面
Claims (11)
- タイヤ転動時に路面と接触する、ゴム組成物により形成された空気入りタイヤ用トレッドであって、
底面及び対向する2つの壁面を有し且つ深さD及び幅Wを有する少なくとも一本の主溝が形成されたトレッド部と、
複数のフレキシブルフェンスであって、厚さEを有し、前記主溝の断面積の少なくとも70%を遮るように前記主溝内で延び、且つ、タイヤ転動時、トレッド踏面内の前記主溝内に少なくとも1つ存在するような間隔で配置された、複数のフレキシブルフェンスと、を有し、
前記複数のフレキシブルフェンスは、少なくとも前記トレッド部のゴム組成物と異なるフェンス用ゴム組成物により形成され、前記フレキシブルフェンスのフェンス用ゴム組成物は、前記トレッド部のゴム組成物の摩耗性指数に対し2倍以上の摩耗性指数を有し、かつ前記フェンス用ゴム組成物は、
(a)ジエンエラストマー;
(b) 100m2/g未満のBET比表面積を有する、カーボンブラック、無機充填剤、有機充填剤およびこれら充填剤の混合物からなる群から選ばれる、20phrと120phrの間、好ましくは30phrと100phrの間の補強用充填剤;
(c)液体可塑剤、炭化水素樹脂およびそれらの混合物からなる群から選ばれる可塑化系;および、
(d)加硫系
をベースとする充填組成物を含むことを特徴とする空気入りタイヤ用トレッド。 - 前記ジエンエラストマーが、ポリブタジエン、ポリイソプレン、天然ゴム、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選ばれる請求項1に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記補強用充填剤のBET比表面積が5m2/gと80m2/gの間、より好ましくは10m2/gから70m2/gまでである請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記補強用充填剤中の主充填剤はカーボンブラックであり、その量が40phrと140phrの間である請求項1乃至3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記補強用充填剤中の主充填剤は無機充填剤であり、その量が50phrと120phrの間である請求項1乃至3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記補強用充填剤中の主充填剤は有機充填剤であり、その量が50phrと120phrの間である請求項1乃至3の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記液体可塑剤が、ナフテンオイル、パラフィン系オイル、MESオイル、TDAEオイル、鉱物油、植物油、エーテル可塑剤、エステル可塑剤、ホスフェート可塑剤、スルホン酸エステル可塑剤およびそれらの混合物からなる群から選ばれ、かつその量が2phrと60phrの間、好ましくは3phrと40phrの間、より好ましくは5phrから20phrまでである、請求項1乃至6の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記可塑化系は炭化水素樹脂であり、その量が2phrと60phrの間、好ましくは3phrと40phrの間、より好ましくは5phrから20phrまでである請求項1乃至7の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 可塑化系の合計量が40phrと100phrの間、好ましくは50phrから80phrまでである請求項1乃至8の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 前記フレキシブルフェンスの厚さEが0.3mm以上1.0mm以下である請求項1乃至9の何れか一項に記載の空気入りタイヤ用トレッド。
- 請求項1及至10の何れか1項に記載のトレッドを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
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