JPH04110211A - スタッドレス空気入りタイヤ - 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、−船路（乾燥路、湿潤路）における走行性能
を損なうことなく、氷雪路、特に氷上における摩擦力（
制動性、駆動性）を向上させたスタッドレスの空気入り
タイヤに関する。

〔従来の技術〕

従来、トレッドゴム中に金属製の短繊維を均一に分散配
合させることにより氷上性能を向上させるようにした自
動車用タイヤの提案がある（特開昭６３−３４２０６号
公報）。しかし、この自動車用タイヤは、ゴム硬度が比
較的高くなるため、氷上摩擦の向上効果が不十分であっ
た。また、タイヤの摩耗に従って金属製の短繊維が飛散
して公害を引き起こし、大きな環境問題になる 他方、トレッドゴムを独立気泡の発砲ゴムから構成する
と共に、その独立気泡の周辺に短繊維をランダムに配合
した発砲ゴム組成物の提案がある（特開昭６３−８９５
４７号公報）。しかし、この発砲ゴム組成物は短繊維が
ランダムに配合されているために短繊維が混入した割に
は、氷上摩擦の改良効果が小さいという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、−船路（乾燥路、湿潤路）における走
行性能を損なうことなく、氷雪路、特に氷上における摩
擦力（制動性、駆動性）を向上させる空気入りタイヤを
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、平均直径１μｍ
以上、平均長１００μｍ以上の非金属製短繊維をトレッ
ドゴム中に配合すると共に、該短繊維の長手方向をトレ
ンド部のブロックの表面に沿うように配向させ、該ブロ
ック表面の動的ヤング率Ｅ、とブロック中心部の動的ヤ
ング率Ｅ２とが、次の（，１１式及び（２）式１．０３
≦Ｅ　ｉ　／　Ｅ　！　　・・・　（１１３（ＭＰａ　
）≦Ｅ２≦２０　（ＭＰａ　］　　＝・（２）を満足す
るようにしたことを特徴とする。

このようなトレッドゴムによりブロック剛性と凝着効果
が高レベルで両立でき、氷上摩擦力を向上させることに
なる。

ここで、短繊維の平均直径が１μｍ未満、平均長が１０
０μｍ未満では、ゴム中での分散がランダムになるため
、ブロック剛性と凝着効果の高レベルな両立ができず、
氷雪性能が不十分なばかりか、一般路での性能も不十分
になる。

短繊維としては、好ましくは平均長さがＮ。

０〜５０００μｍ、より好ましくはｌ０００〜３０００
μｍであり、かつ繊維長／繊維径の比が１０〜１０００
倍のものがよい。短繊維の種類は、非金属繊維であれば
、特に、限定されず、綿、絹などの天然繊維、セルロー
ス、ポリアミドなどの化学繊維が用いられる。

一方、ブロック内外のゴムの動的ヤング率の比がＥ１／
Ｅｚ　＜　１．０３では、短繊維をブロック表面に沿わ
せる配向性が得られず氷上の摩擦性能が不十分である。

ただし、短繊維の混合操作性の点からはＥ　ｔ　／　Ｅ
　ｚ≦３．０であることが好ましい。Ｅｔ　／ＥＺ　＞
３．０の配向性を持たせるには、ゴムと短繊維との混合
加工上、難しくなるためである。

さらに、Ｅ２が第（２）式の規定外では、特に、一般路
を走行するときのブロック剛性がタイヤとしての良好な
性能を発揮することが難しくなる。

以下、図面により本発明にかかる空気入りタイヤについ
て説明する。

第１図は本発明にかかる氷上摩耗を改良した空気入りタ
イヤの子午線方向半断面説明図である。この図において
、本発明の空気入りタイヤＡは、左右一対のビード部１
１と、これらピード部１１に連結する左右一対のサイド
ウオール部１２と、これらサイドウオール部１２間に配
されたトレッド部１３から形成されている。左右一対の
ビード部１１間には、カーカス層１４が装架されており
、トレッド部１３においては、この外周を取り囲むよう
にベルト層１５が配置されている。１０はトレッド表面
である。

第２図は、第１図の空気入りタイヤのトレッド部の平面
視説明図、第３図はそのに−に’線断面図である。第２
図及び第３図に示すように、非金属製の短繊維１７は、
トレッド部１３のブロック１６の接地面ａ及び側面すに
沿ってタイヤ周方向Ｅ、　　Ｅ”に配向している。トレ
ッドゴムとしては、カーボンブランクの含有量を減量し
、ヘースゴムを極力柔らかくして凝着効果を高くしてあ
り、それによるブロック剛性の低下を短繊維１７を配向
させることにより補っている。

前述した短繊維１７の配向は、トレッド部の押出成形に
際して行えばよい。すなわち、ある程度の長さ／径比を
持った短繊維１７はゴム内に配合されると、ゴムの流れ
方向に並ぶ傾向があることを利用する。このような傾向
は、タイヤが加硫される際、モールドの突起部によって
未加硫トレッドゴムがモールドに沿って流れる場合にも
観察される。したがって、モールドの突起部に沿って短
繊維１７が配向することになり、結果的にタイヤトレッ
ド部１３のブロック１６の接地面ａ及び側面すに沿って
短繊維１７が配向する。ただし、短繊維１７は、その長
さが短かすぎると、ゴム中でランダムに配列し、配向が
行われないことになる。このため、短繊維は、平均直径
１μｍ以上で、平均長さ１００μｍ以上であることが必
要であり、好ましくは平均長さ１００〜５０００μｍ、
さらに好ましくは、１０００〜３０００μｍで、長さ／
径の比が１０〜１０００であるのがよい。この短繊維と
しては、例えば、綿、絹などの天然繊維、セルロース繊
維、ポリアミド繊維などの化学繊維等を用いることがで
きる。このように、短繊維をトレッドブロック接地面お
よび側面に沿って配向させることにより、ブロック内外
の動的ヤング率を前述した弐（１）、　（２）の関係に
し、かつそれによってトレッドブロック１６のタイヤ周
方向岡Ｉｊ性をタイヤ径方向剛性よりも太き（すること
ができる。このため、凝着効果が生じ、氷上摩擦力が向
上する。

以下に従来例、実施例及び比較例を示す。

１、゛ 第１表に示す配合内容（重量部）でトレッド部を構成し
たタイヤサイズが１８５／７０　Ｒ１３８５Ｑのタイヤ
を各種作製し、これらタイヤ　（従来例、実施例１〜２
、比較例１〜３）について、次の評価を行った。この結
果を「第１表」に示す。

なお、テスト車は１６００　ｃｃのＦＦ車を使用した。

上　　での　　　４： 氷盤上を初速３０に＠／ｈで走行し、制動した時の制動
距離を測定し、従来タイヤ（従来例）を１００として指
数表示した。数値は大なる程、制動が良好であることを
示す。

雪上路面での駆動性能： 圧雪路面を乗用車で制動を繰返して、路面をツルツルに
したツルツル圧雪路面において、５％（２，９’）勾配
の登板試験を行い、ゼロ発進方法により３０ｍ区間の登
板加速タイムを計測し、従来タイヤに対する指数で示し
た。数値は大なる程、駆動性が良好であることを示す。

（）： ５人のテストドライバーによる各タイヤのフィーリング
を１０点法で採点した結果（平均値）を従来タイヤに対
する指数で示した。数値は大なる程、操縦安定性が良好
であることを示す。

ｔ　　（・　　　）： ＪＡＴＭＡに規定されている設計常用荷重、空気圧の条
件で乾燥路面を２０．０００−走行した後、各タイヤの
摩耗量を従来タイヤの摩耗量に対する指数で示した。数
値は大なる程、耐摩耗性が良好であることを示す。

ヤング　（および　　）　（ＭＰａ）　：各テストタイ
ヤのトレッドブロックの表面および内部よりタイヤ回転
軸に対して周方向（タイヤ周方向に同じ）にサンプルを
切り出し、東洋精機■製の粘弾性スペクトロメーターを
用いて、チャック間長さ２０ｎ１幅５ｍｍ、厚さ２鶴の
試料を周波数２０Ｈｚ、初期歪１０％、動的歪±２％、
温度Ｏ℃の条件で測定した。数値は大なる程、剛性が大
きいことを示す。

（以下余白） 注） 本１短繊ｗ！Ａ・・・セルロース系短繊維（三菱モンサ
ンド化成■製サントウェブＤ）。

＊２短繊維Ｂ・・・カーボン短繊維、平均長５μｍ、径
１μ−０ ＊３接着助剤・・・ヘキサメトキシメチルメラミン（三
菱モンサンド化成■製レジメン３５２０）。

＊４発泡剤・・・ジニトロソペンタメチレンテトラミン
（永和化成工業■製セルラーＤ）。

＊５尿素系助剤・・・尿素化合物（永和化成工業■製セ
ルペーストに５）。

「第１表」において、従来例は、従来のスタッドレスタ
イヤであって、短繊維を含まない。

実施例１．２は、本発明で規定した短繊維入りタイヤで
、氷雪性能と一般性能が両立できる。

比較例１．２は、短繊維入りであるが、平均長が規格以
下で短繊維がランダムに配置するためブロックの表面と
中心の弾性率がほぼ同値になり、氷雪性能は改善されな
い。ただし、比較例２は発砲ゴム＋短繊維である。

比較例３は、実施例１との対比で、短繊維を配合せずに
、ただ柔らかくしただけのタイヤであって、氷雪性能は
まずまずだが、−船路での性能が低下する。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明は、平均直径１μｍ以上、平均長
１００μｍ以上の非金属製短繊維をトレッドゴム中に配
合すると共に、該短繊維の長手方向をトレンド部のブロ
ックの表面に沿うように配向させ、該ブロック表面の動
的ヤング率Ｅ１とブロック中心部の動的ヤング率Ｅ２と
が、次の（１１式及び（２）弐 １．０３≦Ｅ１／Ｅ２　　・・・　（１）３　（ＭＰａ
　）≦Ｅ２≦２０　　（ＭＰａ　）　　＝−（２１を満
足するようにしたので、−船路（乾燥路、湿潤路）にお
ける走行性能を損なうことなく、氷雪路における摩擦力
を著しく改良させることが可能となった。しかも、非金
属製の短繊維を用いるため、公害問題を引き起こすこと
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる空気入りタイヤの子午線方向半
断面説明図、第２図は本発明にかかる空気入りタイヤの
トレンド部の平面視説明図、第３図はそのに−に’線断
面図である。 １０・・・トレッド表面、１１・・・ビード部、１２・
・・サイドウオール、１３−）−レッド部、１４−・・
カーカス層、１５・・・ヘルド層、１６・・・ブロック
、１７・・・短繊維。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平均直径１μｍ以上、平均長１００μｍ以上の非金属製
   短繊維をトレッドゴム中に配合すると共に、該短繊維の
   長手方向をトレッド部のブロックの表面に沿うように配
   向させ、該ブロック表面の動的ヤング率Ｅ＿１とブロッ
   ク中心部の動的ヤング率Ｅ＿２とが、次の（１）式及び
   （２）式１．０３≦Ｅ＿１／Ｅ＿２・・・（１） ３〔ＭＰａ〕≦Ｅ＿２≦２０〔ＭＰａ〕・・・（２）を
   満足するようにした空気入りタイヤ。