JPS6390403A

JPS6390403A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPS6390403A
Application number: JP61235922A
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: 1986-10-02
Filing date: 1986-10-02
Publication date: 1988-04-21
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JP2510533B2

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、詳しくは、発熱耐久性を損な
うことなく、耐摩耗性が十分実用性にたえ、氷雪路面上
における駆動性、制動性、操縦性および乗心地性を著し
く改良した空気入りタイヤに関する。

（従来の技術とその問題点）従来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）
を確保するために、スパイクビンをトレッド表部に打ち
込んだスパイクタイヤを多用している。しかしながら、
スパイクビンの摩耗や道路の摩耗によるこれらの微粉末
が飛散する粉塵公害、およびスパイクビンによる道路の
損傷が起こり、大きな社会問題になっている。また、振
動乗心地も大幅に悪化する。これらに対処するため、ス
パイクビンの突出し量、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
の根本解決にはなっていない。

一方、スパイクピンを用いない、いわゆるスタッドレス
タイヤにおいて、タイヤトレッドの模様、トレッドゴム
質の検討がなされているが、スパイクタイヤと同等の氷
雪性能は発揮できないという問題点がある。特に、トレ
ッドゴム質については、低温時のゴム弾性を確保するた
めに、ガラス転移点の低いポリマーを用い、かつ、低温
時の路面との摩擦係数を確保するために、低融点の軟化
剤を用いることも検討されているが、氷雪性能が十分で
ないという問題点がある。

また、独立気泡を有するゴムをトレッドに用いたタイヤ
は、特公昭４０−４６４１号公報および米国特許Ｕ　Ｓ
　Ｐ　４，２４９．５８８に提案されている。しかしな
がら、特公昭４０−４６４１号公報においては、トレッ
ドゴムにヒステリシスロスの大きい合成ゴム、例えばハ
イスチレンゴムを用いているのでゴムのガラス転移温度
を上昇させ、低温におけるゴムの硬度が増加し、氷雪性
能を確保する上で好ましくない。また、Ｕ　Ｓ　Ｐ４，
２４９．５８８においては、トレッドゴムを温度２５℃
、圧縮歪５０％での圧縮特性（応力）が１〜８００ｐｓ
ｉと規定しているが、自動車用空気入りタイヤのトレッ
ドゴムとしては少なくとも４００ｐｓ　ｉ以上でないと
操縦応答性の点で実用的でない。

また、トレッドゴムに砂、金網砂、カーボランダム、金
属粒など粒状体を混入することにより氷雪路面における
すべり性を改良することも試みられているが、多量に粒
状体を混入しないとすべり性が改良されず、多量に混入
すると摩耗性が著しく悪化してしまうという問題点があ
る。

また、特開昭６０−６８５６１号公報において、本出願
人は、前記問題点の解決方法を提案している。しかしな
がら、この方法によれば、空気入りタイヤに要求される
諸機能に対応して、トレッドの厚さ方向に発泡ゴム層と
、非発泡ゴム層とを積層したり、またはタイヤ幅方向に
分割して配置したりしなければならない。このため、タ
イヤを製造する際に準備する部材の数が多くなり、かつ
成形時の工数が増加するという問題点がある。

そこで本発明の目的は上記従来のスパイクタイヤやスタ
ッドレスタイヤの問題点を解消することにあり、タイヤ
の氷雪性能、耐摩耗性能、乗心地性能および発熱耐久性
を両立させるとともにタイヤの氷上摩擦係数、特に温度
０℃付近の湿潤状態にある氷上の摩擦係数を向上させ実
用上の使用に充分耐え、かつその製造時に工数も少なく
生産性の優れた空気入りタイヤを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、前記問題点を解決するため、種々検討し
た結果、独立気泡を有する発泡ゴムをトレッドに用いる
ことによりタイヤの駆動性および制動性を改良でき、特
に濡れた路面あるいは凍結路面において、その効果が大
きいことを見出した。

また、独立気泡を有する発泡ゴムをトレッドに用いると
柔らかい乗心地となるが、発泡ゴムの発泡率が大きすぎ
るとタイヤの操縦性能が低下したり、耐摩耗性能が低下
する。そこでタイヤの性能として望ましい度合に応じて
トレッドの発泡ゴムの発泡率を変化させる。即ち、耐す
べり性と操縦性が望まれる場合には、トレッドの外側（
路面と接触する側）の発泡ゴムの発泡率を大きくして耐
すべり性を改良し、トレッド内側は発泡率を小さくして
トレッド剛性を保つようにする。また、耐摩耗性と良い
振動乗心地性が望まれる場合には、トレッド外側の発泡
ゴムの発泡率を小さくし、トレッド内側の発泡率を大き
くすればよい。さらにまた、トレッドの中心部および側
端部（ショルダ部）の接地圧分布に対応して発泡ゴムの
発泡率を変化し、タイヤの操縦性能、発熱性、振動乗心
地性、転がり抵抗性、制動性、などの諸機能を改良する
ことができることを見出した。

また、トレッドの独立気泡を有する発泡ゴムの発泡率を
変える方法は、未加硫タイヤを加硫する際のタイヤの放
射内側（ブラダ−側）とタイヤの放射外側の加硫モール
ドとの間に温度勾配をつけることによって、単一のゴム
組成物からなるトレッドの独立気泡を有する発泡ゴムの
内側および外側の発泡率を変えることができることを見
出した。

また、トレッドの放射外側の加硫モールドの温度をトレ
ッドの幅方向（タイヤの軸方向）に温度差を設けること
により独立気泡を有する発泡ゴムの発泡率をトレッド幅
方向に変えることができることも見出した。

本発明者らは、これらの結果を基にさらに、発泡ゴムの
材料、構造およびタイヤの加硫方法等につき鋭意研究を
重ねて本発明に到達した。

本発明に係る空気入りタイヤは、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厚さ方向の
少なくとも一部に発泡ゴム層を有し、発泡ゴム層が主に
独立気泡を有する発泡ゴムからなり、発泡ゴムの各部分
がトレッドの厚さ方向およびトレッドの幅方向の双方も
しくはいずれか一方で相互に異なった発泡率Ｖｓを有す
ることを特徴としている。

ここに、トレッドの厚さ方向とはタイヤの回転軸に直交
するタイヤ放射方向のことをいい、トレッドの幅方向と
はタイヤの回転軸に平行な方向のことをいう。

また、前記発泡ゴムが単一の配合ゴム組成物であること
が望ましい。

また、前記発泡ゴムのゴム組成物中のゴム成分は、通常
のタイヤのトレッドゴムに用いる天然ゴム、ブタジェン
ゴム、スチレンブタジェンゴムなどのジエン系ゴム、ブ
チルゴム、エチレンプロピレンゴム等が挙げられ、トレ
ッドの目的とする性能に対応して選定される。

また、発泡ゴムのゴム組成物中の発泡剤は、例えば、ア
ゾシカ−ボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン、アゾビスイソブチロニトリル、トルエンスルフォ
ニルヒドラジド誘導体、トルエン−スルフォニルヒドラ
ジド、トルエンスルホニルセミ力ルバヂド、重炭配ナト
リウム等が用いられている。

また、発泡率Ｖｓは、次式％式％）で表わされ、ρ１は発泡ゴムの密度Ｃｇ／ｃｄ）、ρ。

は発泡ゴムのゴム固相部の密度（ｇ／ｃｎり、ρ、は発
泡ゴムの気泡内のガス部の密度（ｇ／ｄ）である。発泡
ゴムはゴム固相部と、ゴム固相部によって形成される空
洞（独立気泡）すなわち気泡内のガス部とから構成され
ている。ガス部の密度ρ９は極めて小さく、はぼ零に近
く、かつ、ゴム固相部の密度ρ１に対して極めて小さい
ので、式（１）は、次式Ｖｓ＝（ρ。／ｐ、　−１）　Ｘ１００　　（％）−・
−（２）とほぼ同等となる。

トレッドの発泡ゴムの発泡率Ｖｓにおいて、発泡率Ｖｓ
は最大発泡率と最小発泡率、との差で５％以上であるの
が好ましい。ここに、５％以上としたのは５％未満では
タイヤの性能の差が明確にならず、本発明の効果が十分
でないからである。

（第１実施例、比較例１）次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る空気入りタイヤの第１実施例を示
す図である。

まず、構成について説明する。第１図において、空気入
りタイヤ（タイヤサイズ１６５ＳＲ１３）　　１はタイ
ヤのケース２と、発泡ゴムからなりケース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
。９はカーカス部６の内側を被覆するインナライナであ
る。

トレッド３はトレッド３の厚さ方向の少なくとも一部に
、この実施例ではトレッドの全厚さに渡り両ショルダ間
に発泡ゴム層１１を有している。発泡ゴム層１１は主に
独立気泡を有する発泡ゴム１２からなり、発泡ゴム１２
は次に示す単一の配合ゴム組成物１を有している。

（発前ゴムの配合ゴム組成物１および２）（単位は重量
部）（ゴム組成物１）＜ゴム組成物２）天然ゴム　　　　　６０．０　　　　　６０．０重量部
ブタジェンゴム　　４０．０　　　　　４０．０　　”
カーボンブラック　７０．０　　　　　７０．０　　〃
プロセスオイル　　３０．０　　　　　３０．０　　〃
ワックス　　　　　　１．０　　　　　　１．０　　〃
ステアリンＭ　　　　２．０　　　　　２，０−老化防
止剤　　　　１．５　　　　　１．５　　〃亜鉛華　　
　　　　３．５　　　　　３．５　　〃加硫促進剤　　
　　１．５　　　　　１．５　　〃硫黄黄　　　　　　
　１．５　　　　　１．５　　”発泡剤（ジニトロソペ
ンタメチレンテトラミン）４．５　　　　　　０〃空気入りタイヤニは、トレッド３に発泡ゴム１２を用い
た以外は通常の空気入りラジアルタイヤと同じ構成であ
り、同様にして未加硫の空気入りタイヤ（いわゆるダリ
ーンタイヤ）を成形した。

未加硫タイヤは通常の加硫装置に挿入され、加硫装置は
未加硫タイヤのトレッドの最内側部１１ｂ側の温度を１
６０℃に、トレッド３の表面３ａ側の温度を１７０℃に
保持して１０分間加熱加圧して加硫した。これにより、
トレッド３の発泡ゴム１２は発泡剤の分解により発泡し
独立気泡が生ずる。トレッド３の表面３ａの側の温度は
トレッドの最内側部１１ｂ側の温度より高いので、トレ
ッド３の表面３ａ側の発泡率Ｖｓは大きくなり、トレッ
ド３の厚さ方向の各部分で異なる発泡率Ｖｓを有する発
泡ゴムができる。すなわち、発泡ゴム層１１には、トレ
ッド３の厚さ方向で最内側部１１ｂより最外側部１１ａ
の方が発泡率ＶＳの大きい（図には黒点で独立気泡１３
を示し、黒点が多いのは発泡率が大きいことを示す）、
すなわち相互に異なった発泡率Ｖｓの独立気泡を有する
発泡ゴムができる。

この空気入りタイヤの製造においては、単一の配合ゴム
組成物のみを用いるので、未加硫タイヤの成形、製造が
簡単で工数も少なくタイヤの生産性も良い。

次に、比較例について説明する。

比較例１の空気入りタイヤは、前記未加硫タイヤと同じ
ものを加硫装置に挿入し、トレッド最内側部側の温度お
よびトレッドの表面側の温度をともに１７０℃に保持し
て他は同じ加硫条件で加硫した。

次に、これらの空気入りタイヤについて、トレッドの発
泡ゴムの発泡率Ｖｓおよびタイヤ性能（ドラム発熱温度
、耐摩耗性能、氷上制動性能）を下記試験法により試験
したので説明する。

試験結果は次表に示す。

（試験法）（１）発泡ゴムの発泡率ＶｓＯ差トレッドの発泡ゴム層の最大発泡率および最小発泡率の
部分よりそれぞれブロック状の試料を切り出し、密度ρ
、　　（ｇ／ａｄ）を測定し、−方、別に製造したタイ
ヤの無発泡ゴム（固相ゴム）の密度ρ。を測定し前記式
（２）を用いて発泡率Ｖｓを求めた。

第１実施例においては、発泡ゴム層の最大発泡率の部分
として発泡ゴム層１１の最外側部１１ａより、最小発泡
率の部分として発泡ゴム層１１の最内側部１１ｂよりそ
れぞれ試料を切り出し測定した。

これらの試料の切り出し部分は加硫時の加硫モールドの
温度の分布から定めた。

（２）トレッド表面発熱温度試験タイヤに正規内圧を充填した後、外径１゜７ｍｓ速
度１１００ｋ／Ｈのドラム試験機に正規荷重で押しつけ
て３時間走行し、トレッドの中央部の表面温度を測定し
た。

（３）耐摩耗性能各試験タイヤ２本を排気”ｔ１５００ｃｃ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。溝深さの変化量を測定し
、無発泡タイヤ（比較タイヤ２）を１００として指数表
示した。数値は大きい程耐摩耗性が良好であることを示
す。

（４）氷上制動性能各試験タイヤ４本を排気量排気ｔ１５００ｃｃの乗用車
に装着し、外気温−１５℃の氷上の制動距離を測定した
。無発泡タイヤ（比較例２の場合を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。

（５）乗心地性能テストコース（路面：砂利道、石畳継回路）にて、テス
トドライバーによるフィーリングニ評価した。評価結果
は指数にて表示した。数１１は大きい程良いことを示す
。

（本頁、以下余白）！試験結果は表に示すように、発泡ゴム層の最内側部より
最外側部の発泡率■３が大幅に大きく、タイヤの性能に
おいて、氷上制動性能および乗心地性能が大幅に向上し
ている。このように、トレッドの発泡ゴム層の発泡率に
差異を設けることによりタイヤ性能の大幅な向上ができ
、かつ乗心地性能も向上できる。

なお、前述の実施例においては発泡ゴム層の発泡率Ｖｓ
がトレッドの最外側部で大きく、最内側部で小さい場合
について説明したが、本発明については、この実施例に
限らず、第２図に示す第２実施例のように、発泡率Ｖｓ
がトレッドの最内側部で大きく、最外側部で小さくして
もよい。このような空気入りタイヤは耐摩耗性能が優れ
、かつ振動乗心地性能がよい。

また、第３図に示す第３実施例のように、発泡率Ｖｓが
トレッド３の発泡ゴム層１１の中央ｔｌｌｌｃで大きく
側端部ｌｉｄで小さくすることもできる。

すなわちトレッドの接地圧分布に対応して発泡率を変化
し、タイヤの操縦性、発熱性、乗心地性、転がり抵抗性
、制動性を改良することができる。

（効果）以上説明したように、本発明にれば、耐摩耗性能および
発熱耐久性を損なうことなく、氷雪路面上における制動
性能、駆動性および操縦性等の氷雪性能を大幅に向上で
きるとともに、乗心地性能、転がり性能が向上でき、さ
らに、生産時の部材数が少なく成形の工数が少なく生産
性が大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気入りタイヤの第１実施例を示
す一部断面図である。第２．３図はそれぞれ本発明の第
２．３実施例を示す一部断面図である。１・・・・・・空気入りタイヤ、２・・・・・・ケース、２ａ・・・・・・クラウン部、３・・・・・・トレッド、３ａ・・・・・・表面、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、９・・・・・・インナライナゴム、１１・・・・・・発泡ゴム層、１１ａ・・・・・・最外側部、１１ｂ・・・・・・最内側部、１１Ｃ・・・・・・中央部、ｌｉｄ・・・・・・側端部、１２・・・・・・発泡ゴム、１３・・・・・・独立気泡。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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
ッドがトレッドの厚さ方向の少なくとも一部に発泡ゴム
層を有し、発泡ゴム層が主に独立気泡を有する発泡ゴム
からなり、発泡ゴムの各部分がトレッドの厚さ方向およ
びトレッドの幅方向の双方もしくはいずれか一方で相互
に異なった発泡率Ｖｓを有することを特徴とする空気入
りタイヤ。
（２）前記発泡ゴムが単一の配合ゴム組成物であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空気入りタイ
ヤ。
（３）前記発泡率Ｖｓが最大発泡率と最小発泡率との差
で５％以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の空気入りタイヤ。