JPH08230407A

JPH08230407A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH08230407A
Application number: JP7038710A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Matsuo; 俊朗松尾; Mitsunobu Sumita; 光伸住田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-10
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP3514539B2

Abstract

(57)【要約】【目的】導電性を改善した空気入りタイヤを提供す
る。【構成】トレッド部１を構成するゴム組成物は、カー
ボンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して
５０重量部以下で且つゴム組成物全体の２５重量％以下
であるとともに非カーボンブラック系補強剤を含有し、
サイドウォール部２を構成するゴム組成物は、カーボン
ブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して４０
重量部以下で且つゴム組成物全体の２５重量％以下であ
る空気入りタイヤであって、前記トレッド部１及びサイ
ドウォール部２に導電性薄膜３が敷設されていて、前記
導電性薄膜３を構成するゴム組成物は、カーボンブラッ
クの配合量がゴム成分１００重量部に対して６０重量部
以上で且つゴム組成物全体の３５重量％以上である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤの導電性を低下
させることなく転がり抵抗を低減した自動車の空気入り
タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車に対する低燃費化の要請が高まっている。ここ
で、タイヤの性能、特にトレッドを構成するゴム材料の
転がり抵抗が燃費に大きく影響することから、転がり抵
抗の小さいトレッド用ゴム組成物の開発が進められてい
る。ゴム組成物の転がり抵抗を小さくするために、補強
剤たるカーボンブラックの配合量を少なくしたり、グレ
ードの低いカーボンブラックを用いるとともに、補強性
の低下を防止するために沈降シリカや無水シリカ、焼成
クレー、ハードクレー等の非カーボンブラック系の補強
剤を配合することが試みられている。

【０００３】しかし、カーボンブラックは、補強剤とし
て作用するだけでなく、トレッドゴムの電気抵抗の低減
にも役立っているため、カーボンブラックの配合量やグ
レードを低減することは、トレッドひいてはタイヤの導
電性の低下という新たな問題を惹起することになった。
ここで、車体に蓄積された静電気は、タイヤリムからビ
ード部、サイドウォール部を経て、トレッド部に到る。
このため、トレッドゴム材料の導電性が悪いと、静電気
が地面に流れることができず、静電気が蓄積される。導
電性の低いタイヤを車に装着すると、車体に蓄積された
静電気により、マンホールの上などをタイヤが通過する
際に放電現象が起こったり、車両の電子機器に支障をき
たしたりする場合がある。また、ガソリン等の低沸点炭
化水素系燃料の給油の際に放電現象を起こすおそれもあ
り、危険である。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、導電性を改善
した空気入りタイヤを提供することにある。

【０００５】

【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、図１に示すように、トレッド部１からサ
イドウォール部２を経て、ビードコア６の回りを内側か
ら外側に巻き上げられて係止されるカーカス層７を有す
る。該カーカス層７は、タイヤラジアル方向に平行に配
列された複数のコードからなる。カーカス層７の半径方
向外方にベルト層８が載置される。該ベルト層８は、２
以上の高弾性コードを平行に配列したプライからなる。
図１では、２プライからなる例を示しており、各プライ
のコードは、交差するように配置されている。

【０００６】トレッド部１及びサイドウォール部２の表
面には、導電性薄膜３が敷設されている。該導電性薄膜
３は、トレッド部１の溝４の表面も覆っている。また、
図１は右側半分のみを示しているが、左側半分も同様の
構造を有している。そして、トレッド部１を構成するゴ
ム組成物（トレッド用ゴム組成物）は、カーボンブラッ
クの配合量がゴム成分１００重量部に対して５０重量部
以下で且つゴム組成物全体の２５重量％以下である。ま
た、減量したカーボンブラックのかわりに非カーボンブ
ラック系補強剤が配合されている。ここで、非カーボン
ブラック系補強剤とは、沈降シリカや無水ケイ酸等のシ
リカ類、焼成クレーやハードクレー等のクレー類、炭酸
カルシウム等をいう。これらのうち、特にシリカ類が好
ましく用いられる。非カーボンブラック系補強剤の配合
量は、カーボンブラックの配合量やタイヤの種類等によ
り必要な強度に応じて適宜選択される。尚、トレッド用
ゴム組成物におけるゴム成分の種類は、特に限定され
ず、天然ゴム；ブタジエンゴム、ＳＢＲ等のジエン系合
成ゴム；又はこれらの組合せを適宜用いることができ
る。また、ビス（トリエトキシシリルプロピル）−テト
ラスルフィドやγ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン等のシランカップリング剤を配合することが好まし
い。

【０００７】上記サイドウォール部２を構成するゴム組
成物（サイドウォール用ゴム組成物）は、カーボンブラ
ックの配合量がゴム成分１００重量部に対して４０重量
部以下で且つゴム組成物全体の２５重量％以下である。
尚、サイドウォール用ゴム組成物におけるゴム成分の種
類は、特に限定されず、天然ゴム；ブタジエンゴム、Ｓ
ＢＲ等のジエン系合成ゴム；又はこれらの組合せを適宜
用いることができる。

【０００８】上記導電性薄膜３を構成するゴム組成物
（導電性薄膜用ゴム組成物）は、カーボンブラックの配
合量がゴム成分１００重量部に対して６０重量部以上で
且つゴム組成物全体の３５重量％以上である。尚、導電
性薄膜用ゴム組成物におけるゴム成分の種類は、特に限
定されず、天然ゴム；ブタジエンゴム、ＳＢＲ等のジエ
ン系合成ゴム；又はこれらの組合せを適宜用いることが
できるが、耐候性や耐オゾン性を高めるために、ゴム成
分の２５〜５０重量％をＥＰＤＭとすることが好まし
い。

【０００９】上記のような組成を有するゴム組成物で構
成されたトレッド部１及びサイドウォール部２を有する
タイヤは、カーボンブラックの配合量が少ないために、
転がり抵抗が小さく、低燃費化の要請に応えることがで
きる。一方、カーボンブラックの減量に伴う補強性の低
下は、シリカ等の非カーボンブラック系補強剤の配合に
より防止される。そして、カーボンブラックよりも導電
性に劣る非カーボンブラック系補強剤を配合したことに
よるトレッド部１及びサイドウォール部２の導電性の低
下は、導電性に優れた導電性薄膜３がトレッド部１及び
サイドウォール部２表面に敷設されていることにより防
止される。すなわち、タイヤリム５から、サイドウォー
ル部２表面に敷設された導電性薄膜３ｃ、トレッド部１
表面に敷設された導電性薄膜３ａ，３ｂを通じて、車体
に蓄積された静電気が地面に流れることができるからで
ある。

【００１０】尚、導電性薄膜の厚みは０．２ｍｍ以下が
好ましく、特に０．１ｍｍ以下が好ましい。導電性薄膜
用ゴム組成物は、上記の通り、導電性に優れたカーボン
ブラックを大量に含んでいることから、一般のトレッド
ゴムに比べて転がり抵抗が大きい。このため、導電性薄
膜の厚みが０．２ｍｍを超えると、転がり抵抗が大きく
なる。尚、トレッド部１の接地面に敷設された導電性薄
膜３ａが摩耗した後も、トレッド溝４の部分に敷設され
た導電性薄膜３ｂは残存するので、タイヤリム５、サイ
ドウォール部２表面に敷設された導電性薄膜３ｃ、トレ
ッド溝４の部分に敷設された導電性薄膜３ｂを通じて、
静電気を地面に流すことができる。

【００１１】導電性薄膜をトレッド部１及びサイドウォ
ール部２に敷設する方法は、特に限定しない。例えば、
生タイヤのトレッド部及びサイドウォール部表面に、薄
膜用ゴム組成物で作成した未加硫のゴムシートを覆った
状態で加硫成形することにより設けることができる。但
し、このような方法では、厚みが０．１ｍｍ未満の未加
硫のゴムシートを作成することの困難さから、厚みが
０．１ｍｍ未満の導電性薄膜を形成できない。厚みが
０．１ｍｍ未満の導電性薄膜は、導電性薄膜用ゴム組成
物を有機溶剤に溶解させた薄膜用ゴム組成物溶液を、生
タイヤのトレッド表面に噴霧又は塗布した後、加硫成形
することにより、容易に得ることができる。

【００１２】尚、本発明の対象となる空気入りタイヤの
トレッドパターンは特に限定しないが、図２のように、
縦溝１１だけでなく、終端がサイドウォール部２に到る
横溝１２を有することが好ましい。ここで、横溝１２
は、縦溝１１に直交するものに限らず、縦溝１１と交差
する溝であればよい。図２は、縦溝１１に斜めに交差す
る横溝１２を設けた例である。接地面からサイドウォー
ル部２に到る横溝１２を設けることにより、導電性薄膜
が摩耗しても、トレッド溝４の部分に設けられた薄膜
が、走行中には接地して、サイドウォール部２からの静
電気を地面に逃がすことができるからである。

【００１３】横溝１２の溝深さは、縦溝１１の溝深さと
の差が０〜１．６ｍｍ程度であることが好ましい。トレ
ッド部１に敷設された導電性薄膜につづいてトレッドゴ
ム自体の摩耗が進行すると横溝１２が消失し得るので、
タイヤ交換時（縦溝１１の溝深さが１．６ｍｍにまで摩
耗した時点）まで、横溝１２が残存する程度の溝深さを
確保しておくことが望ましいからである。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明を具体的な実施例に基づいて
説明する。〔トレッド用ゴム組成物の調製〕表１に示す組成（重量
部）を有する３種類のトレッド用ゴム組成物（Ａ，Ｂ，
Ｃ）を配合した。表１中、ｓ−ＳＢＲとしては、日本ゼ
オン製のＮＳ−１１６（商品名）を用いた。これは、ス
チレン量２０重量％、ビニル量６３％の非油展ゴムであ
る。また、カーボンブラックとしては、昭和キャボット
社製のＮ３５１（商品名）を用いた。シリカとしては、
デグッサ社製のウルトラシルＶＮ３、シランカップリン
グ剤としてはデグッサ社製のＳｉ−６９を用いた。

【００１５】また、各種ゴム組成物について、ｔａｎδ
を測定し、その結果も併せて表１に示す。尚、ｔａｎδ
は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、
初期伸長１０％で動歪み２％、測定温度７０℃の条件で
測定した。

【００１６】

【表１】

【００１７】〔サイドウォール用ゴム組成物〕表２に示
す組成（重量部）を有する２種類のサイドウォール用ゴ
ム組成物（ａ，ｂ）を配合した。表２中、ブタジエンゴ
ムとしては、宇部興産製のＢＲ１５０Ｌを用いた。これ
は、９８％がシス−ブタジエンのシス体高含有率のブタ
ジエンである。カーボンブラック（ＦＥＦ）としては、
昭和キャボット製のＮ５５０を用いた。

【００１８】また、各種ゴム組成物について、ｔａｎδ
を測定し、その結果も併せて表２に示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】〔薄膜用ゴム組成物の調製〕表３に示す配
合組成（重量部）を有する薄膜用ゴム組成物を調製し
た。ＥＰＤＭとしては、住友化学社製のＥＳＰＲＥＮＥ
５８６を用いた。これは、プロピレン比率が２０重量
％でヨウ素価３６ＥＮＢである。ブタジエンゴムとして
は、宇部興産製のＢＲ１５０Ｌを用いた。

【００２１】また、各種ゴム組成物について、ｔａｎδ
を測定し、その結果も併せて表３に示す。

【００２２】

【表３】

【００２３】〔薄膜の効果〕表１に示すトレッドゴムと
表２に示すサイドウォールゴムとを組み合わせてタイヤ
（１９５／６５Ｒ１５ PERFORMA 8000 TL）を作成し
た。このタイヤには、トレッド部からサイドウォール部
にかけて横溝が設けられている。作成したタイヤに、表
３に示す薄膜用ゴム組成物で構成される薄膜（０．２〜
０．１ｍｍ）をトレッド部及びサイドウォール部に敷設
したタイヤと薄膜を敷設していないタイヤを用意し、そ
れぞれについて、下記評価方法に基づいて、タイヤの電
気伝導度、転がり抵抗、耐オゾン性を評価した。評価結
果を表４に示す。〔評価方法〕転がり抵抗内圧２．０ｋｇ／ｃｍ₂、荷重４００ｋｇｆの条件で室
内台上試験機で測定した。

【００２４】電気伝導度タイヤを１５×６．０ＪＪのアルミホイールにくみつ
け、内圧を２．０ｋｓｃとした。このタイヤを銅板上に
荷重４００ｋｇで押しつけ、銅板からホイールセンター
までの間に１０００Ｖの電圧をかけて、メグオーム計で
伝導度を測定した。電気伝導度１．０ＭΩであれば、導
電性不良による問題は生じない。

【００２５】耐オゾン性内圧を２．０ｋｓｃに調整したタイヤを１５×６．０Ｊ
Ｊのアルミホイールに装着した状態で、オゾン濃度５０
ｐｐｈｍ、雰囲気温度４０℃のチャンバー中に設置し
た。このような条件下で、約２週間放置後のサイドウォール
表面におけるクラックの発生の有無を目視で観察した。

【００２６】

【表４】

【００２７】表４からわかるように、ＥＰＤＭを配合し
た導電性薄膜を敷設すると、タイヤの電気伝導度が下が
るとともに、耐オゾン性についても向上している（タイ
ヤＮｏ．７〜１２参照）。一方、トレッド用及びサイド
ウォール用ゴム組成物におけるカーボンブラックの配合
量が所定量以下でなければ、転がり抵抗が低減しない
（タイヤＮｏ．７，１１とタイヤＮｏ．８〜１０，１２
参照）。

【００２８】従って、カーボンブラックの配合量が所定
量以下のゴム組成物でトレッド及びサイドウォールが構
成され、且つ導電性薄膜を配設した空気入りタイヤは、
低転がり抵抗で、導電性に優れている。〔横溝配設の効果〕次に、トレッド部に横溝を設けたこ
との効果について説明する。

【００２９】タイヤＮｏ．７，１２（ゴム組成について
は表１〜３を参照）、及びタイヤＮｏ．７と横溝がない
こと以外は同等のタイヤ（タイヤＮｏ．１３）につい
て、タイヤ作成直後（初期）と接地面の薄膜が消失する
まで摩耗させた後（摩耗後）のタイヤについて、電気伝
導度、転がり抵抗、耐オゾン性を、上記評価方法に基づ
いて評価した。結果を表５に示す。尚、摩耗後の耐オゾ
ン性については、測定しなかった。

【００３０】

【表５】

【００３１】表５からわかるように、横溝があるタイヤ
（Ｎｏ．７，１２）では、摩耗後の電気伝導度は若干初
期よりも低下するものの、導電性が問題となる程ではな
いのに対し、横溝がないタイヤ（Ｎｏ．１３）では、導
電性薄膜を設けないタイヤと同程度にまで電気伝導度が
低下し、導電性の問題が生じる。一方、転がり抵抗につ
いては、横溝の有無に拘らず、いずれも摩耗後は、初期
よりも若干小さくなる。従って、トレッド及びサイドウ
ォールを所定のゴム組成物で構成し、トレッド部及びサ
イドウォール部に導電性薄膜を敷設し、且つ横溝を設け
た空気入りタイヤでは、タイヤの新品状態から交換時ま
での間を通じて、導電性の問題を生じることなく、転が
り抵抗が低減される。

【００３２】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは、トレッド部
及びサイドウォール部をカーボンブラックの少ないゴム
組成物で構成して転がり抵抗を改善しているにも拘ら
ず、導電性の問題を生じない。また、ＥＰＤＭを配合し
た導電性薄膜を用いた空気入りタイヤでは、耐オゾン
性、耐候性にも優れ、サイドウォールの外観低下の問題
も生じない。さらに、トレッド部からサイドウォール部
にかけて横溝を設けたタイヤでは、新品状態から交換時
までの間を通して、導電性の問題を生じることなく、転
がり抵抗が低減される。すなわち、省燃費性の要請に応
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気入りタイヤの赤道面右側の断
面図である。

【図２】横溝を有する空気入りタイヤの一部断面斜視図
である。

【符号の説明】

１トレッド部２サイドウォール部３導電性薄膜１１縦溝１２横溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレッド部（１）を構成するゴム組成物
は、カーボンブラックの配合量がゴム成分１００重量部
に対して５０重量部以下で且つゴム組成物全体の２５重
量％以下であるとともに非カーボンブラック系補強剤を
含有し、サイドウォール部（２）を構成するゴム組成物
は、カーボンブラックの配合量がゴム成分１００重量部
に対して４０重量部以下で且つゴム組成物全体の２５重
量％以下である空気入りタイヤであって前記トレッド部（１）及びサイドウォール部（２）に導
電性薄膜（３）が敷設されていて、前記導電性薄膜（３）を構成するゴム組成物は、カーボ
ンブラックの配合量がゴム成分１００重量部に対して６
０重量部以上で且つゴム組成物全体の３５重量％以上で
あることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】タイヤの周方向に沿って設けられた縦溝
（１１）と交差する横溝（１２）が、該横溝（１２）の
終端がサイドウォール部（２）に到るように設けられて
いることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項３】前記導電性薄膜（３）を構成するゴム組
成物中のゴム成分の２５〜５０重量％がＥＰＤＭである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイ
ヤ。
【請求項４】前記導電性薄膜（３）は、厚さ０．２ｍ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記非カーボンブラック系補強剤は、シ
リカであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
つに記載の空気入りタイヤ。