JPH0390403A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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に関する。更に詳しくは、夏季
における操縦性能および耐久性能を損うことなく、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に関する。

〔従来の技術〕

従来の空気入りタイヤは、氷雪踏面を走行する際の駆動
性、制動性および操縦性を確保する為に、スパイクビン
をトレッドの表面に打ち込んだスパイクタイヤを多用し
て来た。

しかしながら、スパイクピンの摩耗や道路の摩耗損傷の
ために、粉塵を発生させて、大きな社会問題となってい
る。

これらに対処する為に、スパイクピンの突出量、打ち込
み数の規制およびスパイクビ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的解決策とはなっていな
い。

一方、近年スパイクやチェーン等を使用せず、氷雪上に
おける駆動性、制動性および操縦性を有するスタッドレ
スタイヤが検討され急速に普及しつつあるが、いまだス
パイクタイヤにくらべて十分な氷雪性能が発揮されてい
るとはいい難い。

従来よりスタッドレスタイヤのトレッドゴム質について
は、低温時のゴムクー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た配合が使用されている。しか
しながら、このポリマーのヒステリシス特性の為に、氷
雪温度領域ではそこそこの性能が発揮されても、湿潤踏
面や乾燥踏面での制動性、操縦性が十分でないという問
題点がある。

また特開昭５５−１３５１４９号公報、特開昭５８−１
９９２０３号公報、特開昭６０−１３７９４５号公報に
開示されているように、トレッドゴムに軟化剤や可塑剤
を多量に配合したゴム組成物を用いることにより、やは
り低温特性を改良する方法も知られているが、これらの
手法は、氷雪上性能の改良の程度の割には、一般路を走
行した際の耐摩耗性の低下やセパレーションを起し易い
などの問題点が大きい。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のガラス転移点の低いポリマーを配合や軟化剤、可
塑剤を多量配合する、何れの技術を用いた場合にも、−
５℃以下の比較的低温領域（いわゆるドライ　オン　ア
イス）での氷雪性能では良好な性能を示すものの、０℃
付近の湿潤状態（いわゆるウェット　オン　アイス）に
ある氷雪上においては、十分な摩擦係数を得られず、駆
動性、制動性および操縦性が十分改良されているとは言
い難い。

本発明の目的は、夏季の操縦性能および耐久性能を損う
ことなく、ドライ　オン　アイス状態ばかりでなく、特
に湿潤状態にある氷雪上における摩擦係数を改良し、な
おかつ耐摩耗性をも有するトレッドを備えた空気入りタ
イヤを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、かかる湿潤状態にある氷雪上における摩
擦係数を増大すべく鋭意研究を重ねた結果、実際に氷（
雪）面と接触するトレッド踏面部にミクロな凹凸を導入
することにより、かかる湿潤状態における氷雪上の摩擦
係数を増大し得ることを見い出し本発明を完成した。

すなわち本発明はトレッドを備えた空気入りタイヤにお
いて、該トレッドの踏面部の表面粗さ（ＪＩＳ　　ＢＯ
６０１，中心線平均粗さＲａ）が２μｍ以上である空気
入りタイヤである。

特に該トレッド部を、加硫粉末ゴムを充填したトレッド
ゴム組成物にて構成して該トレッドの踏面部の表面粗さ
（Ｒａ）を２μｍ以上とした空気入りタイヤである。

ここで言う踏面部の表面粗さとは、実質的に路面と接触
するトレッド面内のミクロな領域を指し、トレッドパタ
ーンやサイプなとで規定されるトレッドブロック内の平
面部内の粗さを指す。

該トレッド踏面部にＲａ　　２μｍ以上の粗さを導入す
る手段については特に限定するものではない。

一般に該踏面の粗さは、走行による摩耗で、走行前より
粗くなるが、通常のトレッドゴム組成物で構成された空
気入りタイヤにおいて、通常に走行した場合の摩耗によ
る表面粗さ（Ｒａ）は２μｍより小さい。

またサーキット走行などにより、急速な摩耗を起こさせ
た場合には、表面粗さ（Ｒａ）が２μｍ以上になる場合
もあり得るが、この場合、ブロックパターンのエツジ欠
けなど、本来タイヤが持つべき設計、形状上の必要要件
も合わせて損うので、本発明の目的からはずれるもので
ある。

タイヤを加硫した後、踏面をパフすることによっても表
面粗さを導入することが可能であるが、この場合、走行
による摩耗で次第に、踏面の粗さは通常の粗さに変化し
ていくので効果が持続せず実用的でない。

タイヤ加硫時に用いるモールド表面を加工し、表面粗さ
を導入する手法も同様の理由で、本発明の目的からはず
れるものである。

本発明においては、空気入りタイヤのトレッド部に粉末
加硫ゴムを充填させたトレッドゴム組成物を用いること
によって、該トレッドの踏面部の表面粗さ（Ｒａ）を２
μｍにすることが好ましい。

この場合、該トレッドに充填される粉末加硫ゴムの種類
については、特・に規定しないが、該粉末ゴムの平均粒
径が５０μｍ以上の粉末ゴムを、マトリックス部を構成
するゴム１００重量部あたり少なくとも５重量部以上充
填することにより本発明の要件を満たすことができる。

マトリックス部を構成するゴム組成物は通常トレッドゴ
ムとして用いられるゴム、充填剤、老化防止剤、加硫剤
、加硫促進剤から成るトレッドゴム組成物でよく、特に
規定するものではない。

また粉末ゴムとして再生ゴムを使用することも可能であ
るし、またセラミックス、ガラスピーズ等の無機充填剤
を使用することも可能である。

本発明の要件を満たす為には、充填剤の粒径および充填
量についての上限を特に定めるものではないが、耐摩耗
性、破壊強度等の実用上の耐久性の観点から、粒径は、
１０００μｍ以下、充填量についてはマトリックス部を
構成するゴム１００重量部当り、１００重量部以下が望
ましい。

また本発明にかかわる空気入りタイヤのトレッド部に発
泡ゴムを用いると、該トレッドの踏面部の表面粗さ（Ｒ
ａ）を２μｍ以上にすることができる。

この場合、該トレッド組成物の発泡率は平均発泡径５μ
ｍ以上の独立気泡により、５％以上とすることにより、
本発明の要件を満たすことができるが、好ましくは、該
気泡の個々の直径が３０〜１２０ｕｍである独立気泡を
単位面積１ｆｆｌｆｆ１２当り２０個以上含有すること
が望ましい。

本発明の要件を満たす為には、発泡径及び発泡率の上限
を特に定めるものではないが、耐摩耗性等実用上の耐久
性の観点から発泡径は１５０μｍ以下、発泡率は５０％
以下が望ましい。

平均気泡径及び発泡率は、トレッドの発泡ゴム層からプ
ロ・ツ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
独立気泡の気泡直径を測定し、算術平均値として表わし
た。

また発泡率は、ブロック状の前記材料の密度ρ　（ｇ／
ｃ１１３）と、無発泡ゴムの密度ρ　を測ｒ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ定しくρ　−ρ　
）／ρ　×１００の式によってＯｒ　　　　　　　　　
Ｏ 求めた。

〔実施例〕

以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明するが
、本発明はこの実施例により何等限定されるものではな
い。

トレッドゴムの性質および試験タイヤによるタイヤ性能
の試験は下記の方法で行った。

（１）表面粗さおよび氷上摩擦係数 ゴム表面の微小な凹凸を特定化する表面粗さとして、Ｊ
ＩＳ表面粗さ（ＢＯ６０１）に記載されている中心線平
均粗さ（Ｒａ）を用いた。すなわちタイヤのトレッドよ
りゴムを切り出し、触針式表面粗さ計（小板研究所製）
を用い、所定の寸法（長さ１０朋、幅１０ｍｎ、厚さ５
關）、触針先端の半径Ｒ＝２μｍＳ測定カーＱ、７ｍＮ
、測定スキャンニング長２．５開の測定条件により試料
表面を試料の長さ方向に０．５ｍｍ間隔で１０個所計１
０個測定した平均した。

ゴムの氷上摩擦係数、特に０℃付近の湿潤状態における
氷上摩擦係数は、表面温度が−０，５℃の氷上に前記表
面粗さを測定した試料表面（試料寸法、長さ１０ｍ、幅
１０１Ｉ１１１１厚さ５ｍｍ）と氷を接触させ、協和界
面科学側製の動・静摩擦係数針を用いて測定した。

測定条件として、荷重２　ｋｇ　／　ｃｄ　、滑り速度
１０ｍ＋ａ　／　ｓｅｅ　、雰囲気温度−２℃、表面状
態は鏡面に近似して行った。

（２）氷上制動性能 試験タイヤＰＳＲ（１６５ＳＲ１３）を作威し、ならし
走行として５０　ｋｍ通常走行を行った後、テストに供
した。

耐摩耗性能試験も同様である。

各試験タイヤ４本を排気量１５００ｃｃの乗用車に装着
し、外気温−５℃の氷上で制動距離を測定した。

比較例タイヤを１００として指数表示した。

数値は大きい程、制動が良好であることを示す。

（３〉摩耗試験 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。満深さの変化量を測定し、
比較タイヤを１００として指数表示した。数値は大きい
程、耐摩耗性能が良好であることを示す。

第１表に粉末ゴム組成物の配合を示した。組成物は加硫
後、凍結粉砕により５０μｍ〜２００μｍの粒径を持つ
粉末ゴムを得た。第２表に試験タイヤ作成用のトレッド
ゴム組成物の配合を示した。第２表に示したトレッド組
成物を用いて、第３表に示したような比較例及び実施例
の試験用タイヤを作成した。

ゴム組成物の性質とタイヤ性能を示した第３表より明ら
かな通り、トレッドゴムに粉末加硫ゴムを充填したトレ
ッドゴム組成物（実施例１〜５）を使用すると、通常の
トレッドゴム組成物（比較例１）にくらべ、タイヤ踏面
部の表面粗さが粗くなり、それに伴って氷上摩擦係数お
よびタイヤ制動性能が向上することがわかる。

この時、粉末ゴムの充填量が十分でないと（比較例２）
、表面粗さもさ径変化せず、狙った性能が得られないこ
とがわかる。

またこの粉末ゴム充填ゴム組成物は氷上制動性能の向上
に加えて、耐摩耗性能の面でも向上させ得ることがわか
る。

第１表 粉末ゴム組成物 ゴム組成物は加硫後、凍結粉砕により５０μｍ〜２００
μｍの粒径を持つ粉末ゴムを得、天然ゴム配合のものを
粉末ゴムＡおよび粉末ゴムＢ、合成ゴム（ＳＢＲ）配合
のものを粉末ゴムＣとした。

第２表 トレッドゴム組成物 第３表 ゴム組成物の性質とタイヤ性能 〔発明の効果〕 本発明によれば、タイヤの氷雪上性能、特に湿潤状態に
おける氷上の摩擦係数は、トレッド踏面部にＲａ　　２
μｍ以上の表面粗さを導入してやることにより向上させ
ることができる。具体的にはトレッド部に粉末加硫ゴム
を充填させたトレッドゴム組成物を用いることにより、
この表面粗さを導入でき、耐摩耗性など他のタイヤ特性
も向上させながら、氷上制動性を大きく向上させること
ができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トレッドを備えた空気入りタイヤにおいて、該トレ
   ッドの踏面部の表面粗さ（ＪＩＳＢ０６０１、中心線平
   均粗さＲａ）が２μｍ以上である空気入りタイヤ。 ２、該トレッド部を、加硫粉末ゴムを充填したトレッド
   ゴム組成物にて構成してなる請求項１記載の空気入りタ
   イヤ。