JPH04224840A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、選択されたゴムのブレ
ンド品で組成されたトレッドを有するタイヤに関する。 さらに本発明は、粘弾性特性のバランスのよいトレッド
を有するタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車やトラックの空気入りのゴムタイ
ヤは、あるゴム成分のトレッドを普通に含んだ要素で組
成される。そのトレッドのゴムは、妥当な摩耗特性と牽
引特性とともに比較的に小さい転がり抵抗を有するタイ
ヤが得られるように配合されることがしばしば望まれる
。

【０００３】トレッドのゴム自体の粘弾性特性は、重要
であって、トレッドの性能、特にタイヤの転がり抵抗や
スキッド抵抗を決定する基本的考慮事項になっている。

【０００４】タイヤの牽引特性をほとんど低下させるこ
となしにタイヤの転がり抵抗を減らすようにタイヤトレ
ッドの成分配合を行なうことが望まれるであろうが、湿
および乾の状態でのスキッド抵抗が減ることで明らかな
ように、ある程度は牽引特性が犠牲になることを覚悟せ
ねばならなくなる。

【０００５】タイヤトレッドは、摩耗特性、牽引特性お
よび小さい転がり抵抗のような望ましいタイヤトレッド
の特性を達成するために、しばしば、合成ゴム、または
合成ゴムと天然ゴムの種々のブレンド品で組成される。 そのようなトレッドを有するタイヤの製造においては、
種々の合成ゴムが用いられてきた。その中には、しばし
ばＳＢＲと云われているスチレン／ブタジェイン共重合
体（ただしエマルジョン重合法または溶液重合法で造ら
れたもの）とか高シス１，４ポリブタジェンゴムが含ま
れる。タイヤトレッドの組成の中の天然ゴムの代わりに
、少なくとも部分的に、合成のシス１，４ポリソプレン
が用いられることがしばしばあった。

【０００６】そのようなゴムの組成はタイヤトレッドの
ために、種々の便益を提供すると云われているが、妥当
な牽引特性に相応した高い転がり抵抗特性および／また
はトレッド摩耗特性を有するゴム製トレッドをもった空
気入りタイヤを提供することが、依然として望まれてい
る。

【０００７】ゴムまたはゴムのブレンド品それ自体の粘
弾性の諸特性は重要である。タイヤの小さい転がり抵抗
のためには、約４０℃〜約６０℃の範囲の温度に対する
ｔａｎδの最適化が望まれるが、一方で、スキッド抵抗
が良好であるためには約−１０℃〜約２０℃の範囲の温
度に対するｔａｎδの最適化が望まれる。これら両方の
温度範囲に対して、つまり転がり抵抗とスキッド抵抗の
両方に対してほとんど同時にｔａｎδを最適化するよう
にゴムのブレンドを調整することは困難である。

【０００８】一面においては米国特許第４，８９４，４
２０号が、（Ａ）シス１，４ポリイソプレンゴム３０〜
９０部、（Ｂ）イソプレン／アクリロニトリルおよび／
またはブタジェン／アクリロニトリルの共重合体ゴム５
〜２０部、および、（Ｃ）シス１，４ポリブタジェンゴ
ムでもよい他のゴム０〜３５部で成っているトレッドを
もったタイヤを開示している。転がり抵抗特性を犠牲に
することなしに、スキッド抵抗特性が高められることが
説明されいる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイ
ヤの転がり抵抗特性、スキッド抵抗特性およびトレッド
摩耗特性が望ましい組合せを持つよう、ゴム合成物の配
合割合が一定範囲内に調整されたゴムでできたトレッド
を有する空気入りタイヤを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する空気入
りタイヤは、加硫されたゴムの合成物でできた外側の周
方向にあるトレッドを有する空気入りタイヤであって、
そのゴムの組成が、ゴムの分量を重量で１００部とする
とき（つまりｐｈｒで表して）、 （Ａ）シス１，４ポリブタジェンゴムが重量で約５０〜
約７０部、 （Ｂ）アクリロニトリルから得られた約２０〜約４０モ
ル％ユニットと、イソプレンまたはブタジェンから得ら
れた約６０〜約８０モル％ユニットとで組成され、ゴム
のガラス転位温度が約−４０℃〜約−５℃である、少な
くとも１つのイソプレン／アクリロニトリル共重合体と
ブタジェン／アクリロニトリル共重合体とから選択され
た少なくとも１つの合成ゴムが重量で約１０〜約３０部
、 （Ｃ）シス１，４ポリイソプレンゴムが重量で約１５〜
３５部で成っている。

【００１１】術語“ｐｈｒ”は、ゴムの分量を重量で１
００部とするときの各材料の重量部数を指す。

【００１２】共重合体（Ｂ）は、エマルジョン共重合で
造られたランダムな共重合体であるのが望ましい。

【００１３】

【実施例】目立ったこととして、トレッドのゴム成分の
主たる部分は、シス１，４ポリブタジェンである。この
ことは、タイヤトレッドの擦過特性（トレッド摩耗特性
）を高めるために重要なのである。

【００１４】本発明の記述の中で、シス１，４ポリイソ
プレンゴムという術語は、天然ゴムと合成ゴムの両方を
含んでいることを意味する。往々、天然ゴムの方が好ま
しい。天然または合成のシス１，４ポリイソプレンゴム
は典型的にはシス１，４成分を約９６〜約９９重量％含
んでいる。

【００１５】組成におけるイソプレン／アクリロニトリ
ルおよび／またはブタジェン／アクリロニトリルのゴム
成分としては、イソプレン／アクリロニトリルゴムの方
が好ましい。しかしながら、両方のゴムが当業者によく
知られている。

【００１６】シス１，４ポリブタジェンゴムは、ツィー
グラー（Ｚｉｅｇｌｅｒ）タイプの触媒を用いて造られ
る場合なら９５％以上のシス１，４構造が含まれるよう
にでき、アルキル・リチウム触媒を用いて造られる場合
なら少なくとも９０％のシスおよびトランスの１，４構
造が含まれるようにできている。これら両方のタイプの
ゴムがよく知られている。

【００１７】乗用車のタイヤとか軽トラックのタイヤの
ようなやや普通の荷重と速度で用いられるタイヤに特に
関する本発明の好適な実施例（実施例は必ずしもそのよ
うに用いられるとは限らないが）は、加硫されたゴムで
できたトレッドを有し、そのゴムの組成が、ゴムの分量
を重量で１００部とするとき（つまりｐｈｒで表して）
、 （Ａ）シス１，４ポリブタジェンゴムが約５０〜約７０
ｐｈｒ、 （Ｂ）前記のイソプレン／アクリロニトリルゴムが約１
５〜約３０ｐｈｒ、そして （Ｃ）天然ゴムが約１５〜約３５ｐｈｒで成っている空
気入りタイヤである。

【００１８】空気入りタイヤは、普通には、外側で周方
向にあって接地するようになっているトレッドを有する
一般に環状形のカーカスと、互いに離れているビードと
、前記トレッドと前記ビードから半径方向に延びてそれ
らの間をつないでいるサイドウォールとで構成されてい
る。

【００１９】ここで用いられているゴム、特に、比較的
に高いＭＬ−４（ムーニー）の粘度範囲のゴムは、処理
を容易にするための種々のゴム配合材料と混合される前
にまたはその混合の間に、随意に個々に油展されてもよ
い。油展が行われる場合には、普通には芳香族または芳
香族／パラフィン系の油種であるゴム処理油が約１０〜
約５０ｐｈｒ用いられる。未加硫ゴムのためにＭＬ−４
粘度（１００℃）が約４０〜約１００、望ましくは約６
０〜約９０のものが提供される。

【００２０】空気入りタイヤの前記トレッド部も、普通
にはトレッドの領域において粘度要素を含んでいるベー
ス的なカーカスにあるゴムまたは他の材料も、ゴム配合
の技術において一般に知られている方法、すなわち、構
成成分となる種々のゴムを、例えば硫黄や促進剤のよう
な加硫補助剤、油、樹脂、シリカおよび可塑剤のような
処理用添加物、填料、顔料、酸化防止剤およびオゾン分
解防止剤ならびに例えばカーボンブラックのような補強
剤料、のような種々の材料と混合する方法によって配合
され得ることは当業者が容易に理解するであろう。タイ
ヤは、当業者によっては容易に明らかである種々の方法
で、組立て、整形、成形および加硫され得る。

【００２１】本発明の実施法において、ポリマー・ブレ
ンドのトレッドは、種々のタイヤカーカスの下地ゴム組
成と一体であることもあり、それに接着（ともに加硫）
されることもある。典型的には、そのような下地ゴム組
成は、例えば、ブタジェン／スチレン共重合体ゴム、シ
ス１，４ポリイソプレン（天然ゴムまたは合成ゴム）お
よび１，４ポリブタジェンのうちの少なくとも１つであ
る。

【００２２】本発明のさらにある実施法においては、典
型的にはトレッドのグリーンタイヤの組立時に付加され
、つまり、未加硫の整形されたトレッドがカーカス上に
取付けられ、その後にグリーンタイヤが整形され、加硫
されることが可能である。

【００２３】別法として、トレッドが、加硫されたタイ
ヤカーカス、すなわち以前のトレッドがバフまたは擦過
によって除去されたカーカスに付加され、それの上で更
新トレッドとして加硫されることが可能である。

【００２４】本発明の実施法においては、アクリロニト
リル共重合体ゴムが、ゴム製トレッドの特に望ましくて
必要な特徴になっている。そのようなゴム自体の正確な
構造は、ゴムの中のアクリロニトリルユニットがランダ
ムのブロックまたはテーパー付きであろうけれども、完
全に明らかにされ難いであろう。タイヤトレッドのゴム
のブレンドの中にこのゴムが含まれていることにより、
転がり抵抗、スキッド抵抗およびトレッド摩耗の望まし
い組合せという意味での向上した特性を有するタイヤが
提供されてきたと見られる。

【００２５】イソプレン／アクリロニトリルゴムは、よ
り詳しく云うならば、ランダムのエマルジョン重合で造
られた共重合体であると云える。

【００２６】組成の中の種々の要素つまり成分の寄与は
、必ずしも完全に明らかになっていないが、ブレンドの
中の１つの重要で有意義な成分は、明らかにゴムのそれ
以外の成分と組合って独特の粘弾性特性を提供するイソ
プレン／アクリロニトリルゴムとブタジェン／アクリロ
ニトリルゴムであると見られている。

【００２７】本発明のトレッドを有するタイヤが、良好
な牽引特性を維持しつつ高いトレッド摩耗特性を提供し
たことが観察されている。したがって、前述の米国特許
第４，８９４，４２０号で開示されたトレッドの組成と
は異なった空気入りゴムタイヤ用のトレッドを提供する
ために、主要なゴムの成分として、シス１，４ポリブタ
ジェンゴムの分量を実質的により高くしてあることが観
察される。

【００２８】なお、本発明の実施を、次の例を参照して
説明する。これらの例は代表的なものであって、本発明
の範囲を制限するものではない。特記しない限りは、す
べての部数や％数は重量での値である。 例１ シス１，４ブタジェンゴム、イソプレンとアクリロニト
リルの比が約７０／３０のイソプレン／アクリロニトリ
ル共重合体（ＩＡＲ）、および天然ゴムのブレンドで成
るゴムコンパウンド（ここではコンパウンドＸという。 ）は表１に示す処方で成るものとした。

【００２９】 例２ 普通の構造（溝のあるトレッド、サイドォール、互いに
離れたビード、および支持のための織物で補強されたカ
ーカス）の空気入りタイヤは、組立てられ、整形され、
普通のタイヤモールドの中で加硫された。トレッドは、
予め押出された要素として、加硫されていないカーカス
に取付けられた。タイヤは、Ｐ２３５／７５Ｒ１５の、
乗用車用タイヤ構造のもので、ここではタイヤＹＹとい
う。

【００３０】実験用のタイヤＹＹは、例１のコンパウン
ドＸで成るトレッドキャップを有するものとした。

【００３１】そのタイヤは、リムに取付けられ、ふくら
ませられ、試験にかけられた。試験での値は、トレッド
においてイソプレン／アクリロニトリルゴムを含まない
タイヤ、すなわち、より普通の類似のタイヤと比較して
定量的に評価する目的で１００に対する価で標準化した
。

【００３２】トレッドキャップにコンパウンドＸを用い
たタイヤＹＹは、良好なスキッド抵抗特性を提供しつつ
、改善されたトレッド摩耗特性を示した。

【００３３】表３は、実験用のタイヤＹＹの平均のトレ
ッド摩耗特性および湿状態でのスキッド抵抗特性の値を
、より普通のタイヤでの値を１００と標準化し、それと
の比較で示す。

【００３４】 スキッド抵抗の試験は、標準的試験、すなわち荷重のか
かった引張られるトレーラの両側にタイヤを取付け、種
々の速度でトレーラのブレーキを働かせ、スキッドの力
（ピークと滑りの）を測定するという試験とした。

【００３５】トレッド摩耗特性の試験のためには、タイ
ヤをリムに取付けてできたタイヤ／リム組立体を車両に
取付け、車両を走らせ、トレッドの溝の深さを定期的に
測定し、サイズと構造が類似の普通のタイヤの場合と比
較した。供試タイヤは平均値で比較値１１３を示した。

【００３６】この例においては、イソプレン／アクリロ
ニトリルゴムは、イソプレンとアクリロニトリルのエマ
ルジョン重合で造られている。これはランダム共重合体
と考えられる。ブタジェン／アクリロニトリルゴムも、
同様にして造られているので、同様の結果になっている
と考えられる。

【００３７】以上、本発明を説明する目的で、何がしか
の代表的実施例と詳細を示したが、この中では、本発明
の理念または範囲から外れることなしに、種々の変更、
変形がなされ得ることは、当業者にとって明らかであろ
う。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、使用され
るゴム成分および配合割合を一定範囲内にすることによ
り、転がり抵抗特性、スキッド特性およびトレッド摩耗
特性のバランスの望ましい組合わせをもったトレッドを
有する空気入りタイヤを得ることができるという効果が
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加硫されたゴムの合成物でできた外側
   の周方向にあるトレッドを有する空気入りタイヤであっ
   て、そのゴムの組成が、ゴムの分量を重量で１００部と
   するとき（つまりｐｈｒで表わして）、（Ａ）シス１，
   ４ポリブタジェンゴムが重量で約５０〜約７０部、 （Ｂ）アクリロニトリルから得られた約２０〜約４０モ
   ル％ユニットと、イソプレンまたはブタジェンから得ら
   れた約６０〜約８０モル％ユニットとで組成され、ゴム
   のガラス転位温度が約−４０℃〜約−５℃である、少な
   くとも１つのイソプレン／アクリロニトリル共重合体と
   ブタジエン／アクリロニトリル共重合体とから選択され
   た少なくとも１つの合成ゴムが重量で約１０〜約３０部
   、 （Ｃ）シス１，４ポリイソプレンゴムが重量で約１５〜
   ３５部で成っている、空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】　　前記トレッドの組成の中の成分（Ｂ）
   がイソプレン／アクリロニトリルゴムである、請求項１
   に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】　　前記トレッドの組成が、ゴムの分量を
   重量で１００部とするとき、 （Ａ）シス１，４ポリブタジェンゴムが重量で約５５〜
   約７０部、 （Ｂ）ランダム　　エマルジョン重合で造られた共重合
   体であるイソプレン／アクリロニトリル共重合体のゴム
   が重量で約１５〜約３５部、 （Ｃ）シス１，４ポリイソプレンゴムが重量で約１５〜
   約３５部で成っている、請求項１に記載の空気入りタイ
   ヤ。