(57)【要約】【課題】氷上摩擦力及び、耐偏摩耗性に優れたトレッドを有する空気入りタイヤの提供。【解決手段】熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を配合したゴム組成物をトレッドゴムとして用いる空気入りタイヤであって、トレッドのタイヤ幅方向におけるトレッド中央部とトレッドの幅方向における両端のショルダー部に、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛の合計配合量に占める熱膨張性マイクロカプセルの配合比率（重量）が０．５５より多いゴム組成物をトレッド中央部に配し、前記配合比率が０．５５より小さいゴム組成物を両端のショルダー部に配置した空気入りタイヤ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を配合したゴム組成物をトレッドゴムとして用いる空気入りタイヤであって、トレッドのタイヤ幅方向におけるトレッド中央部とトレッドの幅方向における両端のショルダー部に、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛の合計配合量に占める熱膨張性マイクロカプセルの配合比率（重量）が０．５５より多いゴム組成物をトレッド中央部に配し、前記配合比率が０．５５より小さいゴム組成物を両端のショルダー部に配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド中央部に配するゴム組成物の配合比率が０．６〜０．８である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド両端のショルダー部に配するゴム組成物の配合比率が０．５〜０．２である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ゴム組成物がジエン系ゴム１００重量部並びに熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛の合計量５〜２０重量部を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは氷上性能を低下させることなく、耐偏摩耗性を改良した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッドレスタイヤに求められるゴムと氷との摩擦力を高める技術として、ジエン系ゴムに、短繊維、発泡剤、無機多孔質体、活性炭、熱膨張性マイクロカプセル、膨張黒鉛などを配合する手法が既に知られているが（例えば特許文献１参照）、これらの手法によれば、ゴムと氷上摩擦力の改善はなされるものの、耐偏摩耗性が低下するという問題があった。更に、スタッドレスタイヤ用ゴム組成物として、ゴム組成物の低温硬度を下げて接地性を向上する技術、シリカ配合により粘着摩擦を向上する技術、発泡ゴムや中空粒状体を配合して除水効果及び引っ掻き効果を向上する技術なども提案されているが（特許文献２参照）、これらの従来技術には、強度やブロック剛性の低下を伴い耐摩耗性や操縦安定性が低下する傾向にあるという問題がある。更に竹炭粉末の配合により氷路面の水膜を除去して氷上性能を大幅に向上させる技術もあるが（特許文献３参照）、竹炭粉末を大量に配合すると、耐摩耗性、特に耐偏摩耗性が悪化するという問題がある。
【０００３】
特許文献３には、トレッド中央領域を、平均粒径１０〜５００μｍの竹炭粉末を配合したゴム組成物で構成し、トレッドショルダー領域を、竹炭粉末を含まないゴム組成物か、トレッド中央領域よりも竹炭粉末の配合量の少ないゴム組成物か、又はトレッド中央領域に配合する竹炭粉末よりも平均粒径が小さい竹炭粉末を配合したゴム組成物で構成する技術が提案されている。特許文献４にはトレッドゴム内に長尺状の排水路を形成して氷上性能及びウェット性能を向上させつつ偏摩耗を抑制する技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−０３８４８０号公報
【特許文献２】特開２００２−３５６５8４号公報
【特許文献３】特開２００６−２９８２１５号公報
【特許文献４】特開平１０−３２４１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、氷上性能を低下させることなく、耐偏摩耗性を改良した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】
【０００６】
本発明に従えば、熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を配合したゴム組成物をトレッドゴムとして用いる空気入りタイヤであって、トレッドのタイヤ幅方向におけるトレッド中央部とトレッドの幅方向における両端のショルダー部に、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛の合計配合量に占める熱膨張性マイクロカプセルの配合比率（重量）が０．５５より多いゴム組成物をトレッド中央部に配し、前記配合比率が０．５５より小さいゴム組成物を両端のショルダー部に配置した空気入りタイヤが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空気入りタイヤのトレッドのタイヤ幅方向の中央部よりも両端のショルダー部の熱膨張性マイクロカプセル配合量を減らし、膨張黒鉛の配合量を増やすことによって、タイヤトレッドの氷上性能を低下させることなく、耐偏摩耗性を改良することに成功した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者らは前記課題を解決すべく研究を進めた結果、空気入りタイヤのトレッドのタイヤ幅方向の中央部を構成するゴム組成物よりも両端のショルダー部を構成するゴム組成物の熱膨張性マイクロカプセル配合量を減らし、膨張黒鉛の配合量を増やすことによって、トレッドの氷上性能を低下させることなく、耐偏摩耗性を改善できることを見出した。
【０００９】
本発明によれば、図１に模式的に示した空気入りタイヤのトレッドの中央部とショルダー部とに用いるジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を配合してなるトレッド用ゴム組成物として、タイヤ幅方向におけるトレッド中央部と両端のショルダー部の、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛の合計配合量に占める熱膨張性マイクロカプセルの配合比率（重量比）を、中央部を０．５５より多く（好ましくは０．６〜０．８）、ショルダー部を０．５５より小さく（好ましくは０．５〜０．２）なるよう配合することによって前記目的を達成した空気入りタイヤを得ることができる。
【００１０】
本発明は、吸水量が多く、耐摩耗性の低下が大きい熱膨張性マイクロカプセルと、吸水速度がはやく、耐摩耗性の低下が小さい膨張黒鉛を上手く組み合せることによって前記目的を達成したものである。
即ち０℃付近の水膜が発生しやすい路面では主に中央部が接地するので、ここに熱膨張性マイクロカプセルを多く配してその吸水量の多さを効果的に利用し、−５℃以下の水膜が発生しにくい路面ではコーナリングにおいてショルダー部の接地が大きくなるので、横滑り時に発生する少量の水膜を膨張黒鉛がすばやく吸水するようにした。一方非積雪路では、コーナリング時のショルダー部の摩耗が顕著になるので、熱膨張性マイクロカプセル少なめで膨張黒鉛多めにすることによって、耐偏摩耗性を改善したものである。ショルダー部の熱膨張性マイクロカプセルの配合比率が０．５５以上では耐偏摩耗性が悪化し、一方トレッド中央部の熱膨張性マイクロカプセルの配合比率が０．５５以下になると、氷雪上操縦安定性が悪化するので好ましくない。
【００１１】
空気入りタイヤのトレッド部の中央部は図１に示すように接地幅中央から接地幅端の長さ（接地幅の１／２）に対して接地幅中央からの長さが６５〜８５％を一般にいい、ショルダー部は残りの部分をいう。
【００１２】
本発明において使用するトレッド用ゴム組成物はジエン系ゴム１００重量部に、熱膨張性マイクロカプセルと膨張黒鉛を合計量で、好ましくは５〜２０重量部、更に好ましくは６〜１２重量部配合する。この配合量が少ないと所望の吸水効果が得られないので好ましくなく、逆に多いと耐摩耗性が低下するので好ましくない。
【００１３】
本発明に係るゴム組成物に主成分として配合されるジエン系ゴムは各種ゴム組成物に一般的に配合できる任意のジエン系ゴム、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などをあげることができる。これらのジエン系ゴムは単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
【００１４】
本発明において使用する熱膨張性マイクロカプセルは、熱により気化、分解又は化学反応して気体を発生する液体又は固体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子であり、この粒子をその膨張開始温度以上の温度、通常１４０〜１９０℃の温度で加熱して膨張させると、その熱可塑性樹脂からなる外殻中に気体を封じ込めたものが生成する。熱膨張性の熱可塑性樹脂粒子の粒径は５〜３００μｍであるものが好ましく、更に好ましくは粒径１０〜２００μｍのものである。このような熱膨張性熱可塑性樹脂粒子としては、例えば、松本油脂製薬（株）より商品名「マツモトマイクロスフェアーＦ−８５」または「マツモトマイクロスフェアーＦ−１００」等として、またスウェーデンのＥＸＰＡＮＣＥＬ社より商品名「エクスパンセル０９１ＤＵ−８０」または「エクスパンセル０９２ＤＵ−１２０」等として、入手可能である。
【００１５】
本発明において使用する膨張黒鉛は既に公知の材料であり、公知の製法によって製造することができる。このような膨張黒鉛は一般に層間化合物を含み、それが熱処理で揮発することによって層間が開き、膨張する。従来は、通常３００℃以上での熱処理によって膨張する膨張黒鉛が知られていたが、層間物質の改質や他の低沸点酸化合物の使用または併用によって、膨張開始温度を３００℃以下に下げた膨張黒鉛が製造、市販されている。本発明で対象となるジエン系ゴムを主成分としたゴム組成物の加工温度は２００℃以下であり、本発明では膨張開始温度が１９０℃以下の膨張黒鉛を用いることによって所定の効果が発揮される。このような膨張開始温度が１９０℃以下の膨張黒鉛としては、例えば巴工業より米国のＵＣＡＲ  Ｇｒａｐｈｔｅｃｈ社製の「グラフガード１６０−５０」または「グラフガード１６０−８０」等が市販されており、入手可能である。なお、膨張黒鉛は用語的には酸処理を行った直後の未膨張品を示すが、熱処理後の既膨張品のことを呼ぶ場合もある。本発明にてゴム組成物として配合される膨張黒鉛は熱処理前の未膨張品である。
【００１６】
本発明に係るゴム組成物には、前記した成分に加えて、カーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他のゴム組成物用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１８】
実施例１〜４及び比較例１〜５
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤、硫黄、熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を除く成分を１．７リットルの密閉型ミキサーで５分間混合し、ゴムを放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤、硫黄、熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛をオープンロールで混練し、ゴム組成物Ａ〜Ｅを得た。
【００１９】
次に得られたゴム組成物Ａ〜Ｅを、表II及びIIIに示すようにトレッドの中央部と両端ショルダー部とに組み合せてタイヤ（タイヤサイズ：１９５／７０Ｒ１４）を作製し、これを用いて以下に示す試験法でトレッドの物性を評価した。結果は表II及びIIIに示す。
氷上制動性能
氷温−７℃〜−９℃及び気温−６℃〜−１０℃の氷上試験路を、４０km／ｈの速度で走行し、制動（ロック）したときの制動距離を測定することにより評価した。評価結果は制動距離の逆数をもって示し、従来タイヤ（比較例１）の制動距離の逆数を基準（１００）とする指数で示した。この指数が大きいほど氷上制動性能に優れている。
【００２０】
耐偏摩耗性
舗装した一般車道を１０００km走行した後、ショルダー部のリブに発生した偏摩耗量を測定し、その結果を基準タイヤ（比較例１）を１００とする指数値で評価した。この値が大きい程、耐偏摩耗性が優れている。
【００２１】
【表１】
2008273436.tif 000003
【００２２】
【表２】
2008273436.tif 000004
【００２３】
【表３】
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【００２４】
表Ｉ脚注
ＮＲ：天然ゴムＲＳＳ＃３
ＢＲ：日本ゼオン（株）製ポリブタジエンゴムＮｉｐｏｌ  ＢＲ１２２０
ＣＢ：東海カーボン（株）製シースト６
シリカ：日本シリカ工業（株）製シリカＮｉｐｓｉｌ  ＡＱ
Ｓｉ６９：デクサ社製シランカップリング剤ＳＩ６９
酸化亜鉛：正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種
ステアリン酸：日本油脂（株）製ビーズステアリン酸
老化防止剤：フレキシス社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ  ６ＰＰＤ
アロマオイル：富士興産（株）製アロマオイル
硫黄：鶴見化学工業（株）製金華印油入微粉硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製ノクセラーＣＺ−Ｇ
熱膨張性マイクロカプセル：松本油脂（株）製マイクロスフェアーＦ１００Ｄ
膨張黒鉛：巴工業（株）製グラフガード１６０−５０Ｎ
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上の通り、本発明に従えば、スタッドレスタイヤに求められるゴムと氷の摩擦力とを高める技術として、ジエン系ゴムに熱膨張性マイクロカプセル及び膨張黒鉛を配合したゴム組成物でトレッドを構成する際に、空気入りタイヤのトレッドのタイヤ幅方向の中央部よりも両端のショルダー部の熱膨張性マイクロカプセル配合量を減らし、膨張黒鉛の配合量を増やすことによって、タイヤトレッドの氷上性能を低下させることなく、耐偏摩耗性を改良することができ、スタッドレスタイヤトレッド用として使用するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】空気入りタイヤの断面を示す図面である。
【図１】
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