(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を伴うことなく、ゴムの使用量を低減することのできるタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ１の少なくとも一部を、天然繊維を含むゴム組成物８で構成する。これによって、従来のタイヤに比べて、タイヤ全体のゴムの使用量が低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部を、天然繊維を含むゴム組成物で構成してなるタイヤ。
【請求項２】
前記ゴム組成物は、ゴム中に天然繊維を分散させてなる、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、マット状の天然繊維にゴムを含浸させてなる、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、５〜７０質量％の天然繊維を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記天然繊維は、平均長さが０．１〜１００ｍｍ、平均径が１〜３００μｍの短繊維である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記天然繊維は、硬質繊維である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記天然繊維は、植物繊維である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記天然繊維は、ヤシ繊維である、請求項７に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記天然繊維は、繊維廃棄物である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１０】
少なくともトレッド部の一部を前記ゴム組成物で構成してなる、請求項１〜９のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１１】
シート状に形成した前記ゴム組成物を、タイヤ周方向に巻き付けて構成した繊維シート層を具える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴムの使用量を低減したタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されているタイヤは、例えば乗用車用空気入りタイヤの場合で、全質量の半分近くの質量のゴムを原料として含む。一般に、原料ゴムとしては、天然ゴムと合成ゴムを配合したものを用いているが、原油価格の高騰や天候不良によるゴムの不作等の影響を受け、原料コストが上昇したり、安定した製品の供給が困難となったりするおそれがある。
【０００３】
また、近年では世界的に環境問題が重視される傾向にあり、特にＣＯ２の排出量の規制が強化されていることから、石油資源の使用量の低減が求められている。
【０００４】
石油資源の使用量の低減するため、例えば特許文献１には、全重量の７５重量％以上を石油外資源からなる原材料で構成した、いわゆるエコタイヤが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６３２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載されたタイヤでは、石油資源の使用量は低減できるものの、従来のものに比べて製造工程が複雑になったり、石油資源の代替原料の単価が高かったりして、必ずしも製造コストを低減することができなかった。
【０００７】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、製造コストの上昇を伴うことなく、ゴムの使用量を低減することのできるタイヤを提供することにある。また、この発明は、タイヤ及び使用に関連する環境負荷を低減することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、この発明は、少なくとも一部を、天然繊維を含むゴム組成物で構成してなるタイヤである。このように、この発明のタイヤでは、従来のタイヤではゴムのみで構成していた部分を、天然繊維を含むゴム組成物で置換しているので、ゴムの使用量を低減することができ、天然繊維を適宜に選択することで製造コストの上昇を抑制することができる。同時に、合成ゴムの使用も低減できることから、石油資源の使用量の低減も達成できる。
【０００９】
この発明を適用可能なタイヤは、原料としてゴムを使用しているものであれば特に制限されず、チューブ入りタイヤ、チューブレスタイヤ、ソリッドタイヤのいずれとすることもできる。また、空気のうにより内圧低下時の荷重を支持する型式の安全タイヤの空気のうに適用することもできる。
【００１０】
ゴム組成物は、ゴム中に天然繊維を分散させて構成してもよく、また、マット状の天然繊維にゴムを含浸させて構成してもよい。マット状の天然繊維を用いる場合には、目付量が４〜６０ｇ／ｍ２のものを用いることが好ましい。
【００１１】
また、ゴム組成物は、５〜７０質量％の天然繊維を含むことが好ましい。
【００１２】
さらに、天然繊維は、平均長さが０．１〜１００ｍｍ、平均径が１〜３００μｍの短繊維であること、硬質繊維であることがそれぞれ好ましい。なお、ここでいう「硬質繊維」とは、弾性率が０．５ＧＰａ以上の天然繊維である。天然繊維には、主として植物繊維、動物繊維、鉱物繊維があり、これらのいずれ用いることもできるが、特に植物繊維が好ましい。また、製造コストを抑制する観点からは、天然繊維として繊維廃棄物を用いることが好ましい。特に好ましい天然繊維はヤシ繊維である。
【００１３】
さらにまた、少なくともトレッド部の一部を前記ゴム組成物で構成してなることが好ましい。
【００１４】
加えて、この発明のタイヤは、シート状に形成した前記ゴム組成物を、タイヤ周方向に巻き付けて構成した繊維シート層を具えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、原料ゴムの一部を天然繊維で置換することによって、製造コストの上昇を伴うことなく、ゴムの使用量を低減したタイヤを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なタイヤのタイヤ幅方向断面を示す。
【００１７】
図１に示すタイヤ１は、慣例に従い、ビードコア２を埋設した一対のビード部３と、ビード部３のタイヤ径方向外側に連なる一対のサイドウォール部４と両サイドウォール部間にわたって延びるトレッド部５を具える。また、タイヤ１内には、両ビードコア間をトロイド状に延びるカーカス６と、カーカス６のクラウン部外周上に位置するベルト層７が埋設されている。そして、この実施態様では、トレッド部５の一部を、天然繊維を含むゴム疎性物８で構成している。これによって、従来のタイヤに比べて、トレッド部５のゴムの使用量、ひいてはタイヤ全体のゴムの使用量を低減している。ここで天然繊維を採用した理由は、比重がゴムと同程度であり、質量を始めとする製品タイヤの諸性能に影響を与えることが少ないからである。また、天然繊維は、石油資源由来の原料と異なり、製造時のＣＯ２排出量が極めて少なく、かつ、使用時の摩耗により発生するタイヤの破片、いわゆるタイヤかすが生分解されやすくなり、よってタイヤの製造及び使用に伴う環境負荷が低減されるからである。さらに、天然繊維はゴムとの一般に適合性が高く、これとゴムとの組成物を作るに際して、前処理を施したり、接着助剤を使用したりする必要がないからである。
【００１８】
ゴム組成物８としては、天然繊維と生ゴムを混練することで、ゴム中に天然繊維を分散させたものを用いることができる。かかるゴム組成物は、従来よりスタッドレスタイヤのトレッドゴムに用いられている、クルミ殻を配合したゴム組成物の製造ラインを利用して製造できる点で有利である。また、トレッド部全体をかかるゴム組成物で構成する場合のように、比較的広い範囲にゴム組成物を用いる場合に有利である。
【００１９】
また、ゴム組成物８として、天然繊維を互いに絡み合わせてマット状に不織布化し、これにゴムを含浸させたものを用いることもできる。かかるゴム組成物は、天然繊維の絡み合いにより、ゴム中に天然繊維を分散させた組成物に比べて引張り強度が格段に向上する。図２は、この発明の他の実施態様に従うタイヤのタイヤ幅方向断面図であり、かかるマット状天然繊維にゴムを含浸させたゴム組成物を、従来のタイヤのレイヤー層のように、ベルト層７の外周上に配置している。これにより、タイヤの周方向剛性が高まり、高速耐久性や高速走行時の安定性を向上することができる。
【００２０】
ゴム組成物は、種々の配合割合で天然繊維を含むことができるが、特に５〜７０質量％の天然繊維を含むことが好ましい。これは、天然繊維の配合割合が５質量％未満の場合には天然繊維を添加した効果が十分に得られないからであり、７０質量％を超える場合にはゴムの使用量が不足し、ゴム組成物を使用した部分が剥離するおそれがあるからである。
【００２１】
また、天然繊維を配向させて用いることもできる。このように天然繊維を配向させたゴム組成物は、例えばスタッドレスタイヤのトレッド部に用いて、氷上摩擦性能を向上させることができる。このような場合には、平均長さが０．１〜１００ｍｍ、効果の点から好ましくは０．５〜５０ｍｍ、より好ましくは１〜２０ｍｍであり、平均径が１〜３００μｍ、効果の点から５〜１５０μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍの短繊維を用いることが好ましい。この平均長さが０．１ｍｍ未満でも、１００ｍｍを超えても、また平均径が１μｍ未満でも、３００μｍを超えても、いずれも繊維の配向によるゴム組成物の機能向上が困難であるので好ましくない。さらに、繊維のアスペクト比が５〜１０００、好ましくは７〜８００、さらに好ましくは１０〜５００であることが好ましく、これは、アスペクト比が５未満でも、１０００を超えても、いずれも繊維の配向によるゴム組成物の機能向上が困難だからである。
【００２２】
さらに、天然繊維を含むゴム組成物をスタッドレスタイヤのトレッド部に用いるような場合には、天然繊維として硬質繊維を用いることが好ましい。硬質繊維が氷雪路面に食い込み、氷雪路面での走行性能が向上するからである。
【００２３】
天然繊維には、植物繊維、動物繊維及び鉱物繊維があり、これらのいずれを用いることもできるが、環境負荷低減の観点からは、生分解性の植物繊維又は動物繊維を用いることが好ましく、原料となる植物を栽培することで大気中のＣＯ２を減少させることができることから、植物繊維が特に好ましい。植物繊維としては、茎、葉、花、果実、木部等地上部、根、地下茎等の地下部のいずれの部位に由来するものも用いることができ、また、草、木、藻類、コケ植物、地衣植物等、原料とする植物は特に限定されない。特には、弾力性と柔軟性に優れ、比較的安定して供給が可能なことから、ヤシ繊維を用いることが好ましい。
【００２４】
また、資源の有効活用を促し、環境負荷を低減する観点からは、天然繊維として繊維廃棄物や繊維副産物を用いることが好ましい。これらの天然繊維としては、やし油を搾油した後のヤシ殻繊維、サトウキビを圧搾した後のバガスを例示することができる。
【００２５】
天然繊維を含むゴム組成物は、トレッド部、サイドウォール部、ビード部のいずれに用いることもできるが、特にトレッド部の一部をこのゴム組成物で構成することが好ましい。これは、ゴム組成物に含まれる天然繊維と路面との相互作用により、特に氷雪路面において、走行安定性が向上する場合があるからである。また、天然繊維は吸水性を有するものが多く、路面の水膜を吸収するので、ウェット性能や氷雪性能の向上も期待できる。
【００２６】
この発明のタイヤを製造するに当っては、トレッドゴム等の従来のタイヤ製造に用いる部品の全体を、天然繊維を含むゴム組成物で構成することで、従来の製造ラインを用いてタイヤを製造することができる。また、図２に示す実施態様のタイヤを構成する場合には、天然繊維を含むゴム組成物をシート状に形成し、ベルト層と同様にタイヤ成型ドラム上でタイヤ周方向に巻き付けることで、従来の製造ラインを用いてタイヤを製造することができる。さらに、天然繊維を含むゴム組成物をリボン状に形成し、これをタイヤ成型ドラム上でらせん巻回して巻きつけてもよい。
【００２７】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。例えば、図に示した実施態様は、チューブレスタイヤであるが、この発明をチューブ入りタイヤやソリッドタイヤに適用することも可能である。さらに、空気のうにより内圧低下時の荷重を支持する型式の安全タイヤの空気のうに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
この発明によって、製造コストの上昇を伴うことなく、ゴムの使用量を低減することのできるタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に従う代表的なタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う他のタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  タイヤ
２  ビードコア
３  ビード部
４  サイドウォール部
５  トレッド部
６  カーカス
７  ベルト層
８  天然繊維を含むゴム組成物
【図１】
2008024895.tif 000003
【図２】
2008024895.tif 000004