(57)【要約】【課題】  ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを同時に達成することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部１に、４０℃でのリュプケリバウンドが５０以上である第１のゴム組成物からなるベースゴム層１１と、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値が７０以上である第２のゴム組成物からなる厚さ０．２〜２ｍｍの高摩擦ゴム層１２とを設け、該高摩擦ゴム層１２をトレッド表面Ｓの少なくとも一部に露出するように配置する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に、４０℃でのリュプケリバウンドが５０以上である第１のゴム組成物からなるベースゴム層と、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値が７０以上である第２のゴム組成物からなる厚さ０．２〜２ｍｍの高摩擦ゴム層とを設け、該高摩擦ゴム層をトレッド表面の少なくとも一部に露出するように配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記高摩擦ゴム層をトレッド表面の全面に露出するように配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記高摩擦ゴム層をトレッド表面からの深さが互いに異なると共にトレッド面方向に互いにずれた複数の部位に分散させて配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド表面からの各深さ位置での前記高摩擦ゴム層の占有面積を一定にした請求項３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、トレッド部の物性を改善した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを両立するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤにおいて、ウェット性能と低燃費性との両立を図るためにトレッドゴムの粘弾性特性を利用することが行われている。これはウェット性能に関わる粘弾性特性の依存温度とタイヤの転がり抵抗に関わる粘弾性特性の依存温度との違いを利用してウェット性能と低燃費性との両立を図るものである。しかしながら、粘弾性特性の制御にはゴム配合上の制約があり、必ずしも満足できる性能が得られていないのが現状である。
【０００３】
また、トレッド部をキャップゴム層とベースゴム層との２層構造とし、キャップゴム層にウェット性能の向上を担持させる一方で、ベースゴム層に転がり抵抗の低減を担持させることが提案されている。（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、ウェット性能に優れたキャップゴム層が転がり抵抗を悪化させるため、ウェット性能の向上と転がり抵抗の低減との両立が必ずしも十分ではない。
【特許文献１】特開２０００−１１８２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを同時に達成することを可能に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】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部に、４０℃でのリュプケリバウンドが５０以上である第１のゴム組成物からなるベースゴム層と、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値が７０以上である第２のゴム組成物からなる厚さ０．２〜２ｍｍの高摩擦ゴム層とを設け、該高摩擦ゴム層をトレッド表面の少なくとも一部に露出するように配置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明者は、空気入りタイヤのウェット摩擦力と転がり抵抗について鋭意研究を重ねた結果、ウェット摩擦力に優れたゴム層がその効果を発揮するために必要な厚さと、転がり抵抗に優れたゴム層がその効果を発揮するために必要な厚さとは互いに相違し、ウェット摩擦力の向上に関与するゴム層は厚さが微小であっても十分な効果を発揮することを見い出し、本発明に至ったのである。
【０００７】
即ち、本発明では、トレッド部において、転がり抵抗に優れた第１のゴム組成物からなるベースゴム層と、ウェット摩擦力に優れた第２のゴム組成物からなる厚さ０．２〜２ｍｍの高摩擦ゴム層とを設け、その高摩擦ゴム層をトレッド表面の少なくとも一部に露出するように配置することにより、ベースゴム層に基づいて転がり抵抗を低減すると共に、高摩擦ゴム層に基づいてウェット摩擦力を向上し、しかも高摩擦ゴム層に起因する転がり抵抗の増大を最小限に抑えることができる。従って、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを同時に達成することが可能になる。
【０００８】
高摩擦ゴム層はトレッド表面の全面に露出するように配置しても良いが、トレッド部の摩耗により高摩擦ゴム層が完全に消滅することを回避するために、高摩擦ゴム層をトレッド表面からの深さが互いに異なると共にトレッド面方向に互いにずれた複数の部位に分散させて配置しても良い。高摩擦ゴム層を複数の部位に分散させる場合、トレッド表面からの各深さ位置での高摩擦ゴム層の占有面積を一定にすると良い。
【０００９】
本発明において、リュプケリバウンドはＪＩＳ  Ｋ６２５５に準拠して測定されるものである。一方、ポータブルスキッドテスターによる滑り抵抗値はＡＳＴＭ  Ｅ３０３−８３に準拠して測定されるものであり、路面としては＃６０のセイフティーウォークを使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明を適用する空気入りタイヤの一例を示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。カーカス層４の端部は各ビード部３に埋設されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層のベルト層６がタイヤ全周にわたって埋設されている。
【００１２】
図２は本発明におけるトレッド部の断面構造を概略的に示すものである。図２に示すように、トレッド部１はベースゴム層１１と高摩擦ゴム層１２との積層構造を有している。ベースゴム層１１は、４０℃でのリュプケリバウンドが５０以上である第１のゴム組成物から構成されている。一方、高摩擦ゴム層１２は、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値が７０以上である第２のゴム組成物から構成され、その厚さが０．２〜２ｍｍに設定されている。本実施形態では、ベースゴム層１１がトレッド部１の内部に位置し、高摩擦ゴム層１２がトレッド表面Ｓの全面に露出するように配置されている。
【００１３】
上記空気入りタイヤは、トレッド部１に、転がり抵抗に優れた第１のゴム組成物からなるベースゴム層１１と、ウェット摩擦力に優れた第２のゴム組成物からなる薄肉の高摩擦ゴム層１２とを設け、その高摩擦ゴム層１２をトレッド表面Ｓの全面に露出するように配置しているので、ベースゴム層１１に基づいて転がり抵抗を低減すると共に、高摩擦ゴム層１２に基づいてウェット摩擦力を向上し、しかも高摩擦ゴム層１２に起因する転がり抵抗の増大を最小限に抑えることができる。従って、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを同時に達成することが可能になる。
【００１４】
ここで、ベースゴム層１１を構成する第１のゴム組成物の４０℃でのリュプケリバウンドは５０以上であることが要求されるが、その値が５０未満であると転がり抵抗の低減効果が不十分になる。リュプケリバウンドの上限値は１００である。第１のゴム組成物は、その配合が特に限定されるものではないが、好ましいゴム成分として、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を挙げることができる。勿論、第１のゴム組成物には、通常、ゴム業界で使用される加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤等の配合剤を添加することができる。
【００１５】
一方、高摩擦ゴム層１２を構成する第２のゴム組成物のポータブルスキッドテスターによる２０℃での滑り抵抗値は７０以上であることが要求されるが、この値が７０未満であるとウェット摩擦力の向上効果が不十分になる。滑り抵抗値の上限値は１５０程度である。第２のゴム組成物は、その配合が特に限定されるものではないが、好ましいゴム成分として、スチレン含有量が３０％以上のスチレン−ブタジエンゴム（ハイスチレンＳＢＲ）、ビニル含有量が３０％以上のスチレン−ブタジエンゴム（ハイビニルＳＢＲ）等を挙げることができる。勿論、第２のゴム組成物には、通常、ゴム業界で使用される加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤等の配合剤を添加することができる。特に、カーボンブラックの配合量を多くし、例えば、ゴム１００重量部に対するカーボンブラックの配合量を８０〜１００重量部にすると良い。
【００１６】
高摩擦ゴム層１２の厚さは０．２〜２ｍｍであることが要求されるが、この厚さが０．２ｍｍ未満であるとウェット摩擦力の向上効果が不十分になり、逆に２ｍｍを超えると転がり抵抗を増大させる要因となる。
【００１７】
上述した実施形態では、タイヤ新品時においてウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを両立することが可能であるが、摩耗により高摩擦ゴム層が消滅するとウェット摩擦力の向上が得られなくなる。しかしながら、タイヤ新品時はトレッド表面が平滑であるため一般にウェット摩擦力が不足する傾向があるので、少なくともタイヤ新品時のウェット摩擦力を向上することには大きな意味がある。
【００１８】
図３は本発明におけるトレッド部の断面構造の変形例を概略的に示すものである。図３に示すように、トレッド部１はベースゴム層１１と高摩擦ゴム層１２との積層構造を有している。ベースゴム層１１は、４０℃でのリュプケリバウンドが５０以上である第１のゴム組成物から構成されている。一方、高摩擦ゴム層１２は、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値が７０以上である第２のゴム組成物から構成され、その厚さが０．２〜２ｍｍに設定されている。
【００１９】
本実施形態では、トレッド部１において、高摩擦ゴム層１２がトレッド表面からの深さが互いに異なると共にトレッド面方向に互いにずれた複数の部位に分散するように配置されている。より具体的には、トレッドショルダー側でトレッド表面Ｓに露出する部位には高摩擦ゴム層１２ａが配置され、高摩擦ゴム層１２ａよりタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側の部位には高摩擦ゴム層１２ｂが配置され、高摩擦ゴム層１２ｂよりタイヤ幅方向内側かつタイヤ径方向内側の部位には高摩擦ゴム層１２ｃが配置されている。
【００２０】
上記空気入りタイヤにおいても、トレッド部１に、転がり抵抗に優れた第１のゴム組成物からなるベースゴム層１１と、ウェット摩擦力に優れた第２のゴム組成物からなる薄肉の高摩擦ゴム層１２（１２ａ〜１２ｃ）とを設け、その高摩擦ゴム層１２をトレッド表面Ｓの少なくとも一部に露出するように配置しているので、ベースゴム層１１に基づいて転がり抵抗を低減すると共に、高摩擦ゴム層１２に基づいてウェット摩擦力を向上し、しかも高摩擦ゴム層１２に起因する転がり抵抗の増大を最小限に抑えることができる。従って、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減とを同時に達成することが可能になる。
【００２１】
しかも、上記実施形態によれば、高摩擦ゴム層１２ａが摩滅する頃には高摩擦ゴム層１２ｂが露出し、高摩擦ゴム層１２ｂが摩滅する頃には高摩擦ゴム層１２ｃが露出するので、ウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減との両立をトレッド部１における摩耗の進行に拘らず持続することが可能である。
【００２２】
上述のように高摩擦ゴム層１２を複数の部位に分散させる場合、トレッド表面Ｓからの各深さ位置での高摩擦ゴム層１２の占有面積を一定にすると良い。例えば、上記トレッド部１はベースゴム層１１のシートと高摩擦ゴム層１２ａ〜１２ｃのシートを積層することで成形可能であるが、その際、高摩擦ゴム層１２ａ〜１２ｃのシート幅を一定にし、これら高摩擦ゴム層１２ａ〜１２ｃのシートを互いに異なる深さ位置に配置すれば、各深さ位置での高摩擦ゴム層１２の占有面積が一定になる。これにより、トレッド部１が摩耗しても常に一定のウェット摩擦力を確保することができる。勿論、高摩擦ゴム層１２に基づくウェット摩擦力の改善効果は、高摩擦ゴム層１２が配置される部位によって変化する場合があるので、その配置部位に応じて高摩擦ゴム層１２の占有面積を種々異ならせるようにしても良い。
【００２３】
また、トレッド部１の断面における高摩擦ゴム層１２の位置は上記実施形態の位置に限定されるものではなく、例えば、トレッドセンター側でトレッド表面Ｓに露出する部位に高摩擦ゴム層１２ａを配置し、高摩擦ゴム層１２ａよりタイヤ幅方向外側かつタイヤ径方向内側の部位に高摩擦ゴム層１２ｂを配置し、高摩擦ゴム層１２ｂよりタイヤ幅方向外側かつタイヤ径方向内側の部位に高摩擦ゴム層１２ｃを配置するようにしても良い。
【実施例】
【００２４】
４０℃でのリュプケリバウンド（Ｒｅ）が６５である第１のゴム組成物からなるベースゴム層に対して、ポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値（ＢＰＮ）が９６である第２のゴム組成物からなる高摩擦ゴム層を積層し、その高摩擦ゴム層の厚さを変化させることにより、ベースゴム層と高摩擦ゴム層との積層体からなる複数の試験片を作製した。試験片の厚さは、リュプケリバウンド試験片が１２．５ｍｍになり、ポータブルスキッドテスター試験片が６．０ｍｍになるように調整した。これら試験片について、高摩擦ゴム層側を測定面として、４０℃でのリュプケリバウンドとポータブルスキッドテスターによる２０℃での滑り抵抗値を測定した。その結果を図４及び図５に示す。
【００２５】
図４から判るように、高摩擦ゴム層の厚さが僅かに増えるだけで滑り抵抗値は急激に増大する。一方、図５から判るように、高摩擦ゴム層の厚さの増加に伴うリュプケリバウンドの低下は緩やかである。つまり、ベースゴム層に対して薄肉の高摩擦ゴム層を積層した場合、滑り抵抗値が大幅に増大するものの、リュプケリバウンドの低下は僅かである。従って、このような積層構造はウェット摩擦力の向上と転がり抵抗の低減との両立を可能にする。
【００２６】
次に、上記第１のゴム組成物（Ｒｅ＝６５，ＢＰＮ＝６０）からなるベースゴム層と、上記第２のゴム組成物（Ｒｅ＝２６，ＢＰＮ＝９６）からなる高摩擦ゴム層との積層構造を有するトレッド部のサンプルをそれぞれ形成した。実施例１のサンプルは、図２の断面構造を有し、高摩擦ゴム層の厚さを２ｍｍとし、トレッド部の総厚さを６ｍｍとしたものである。実施例２のサンプルは、図３の断面構造を有し、高摩擦ゴム層の厚さを２ｍｍとし、トレッド部の総厚さを６ｍｍとしたものである。これら実施例１，２のサンプルについて４０℃でのリュプケリバウンドとポータブルスキッドテスターによる２０℃での滑り抵抗値を測定し、その結果を表１に示した。
【００２７】
【表１】
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表１から判るように、実施例１では４０℃でのリュプケリバウンドを余り低下させることなくポータブルスキッドテスターによる２０℃での滑り抵抗値を最大限に大きくすることができた。一方、実施例２では実施例１に比べてポータブルスキッドテスターによる２０℃での滑り抵抗値の増大が少ないものの、この値はトレッド部の摩耗が進行しても維持されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用する空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。
【図２】本発明におけるトレッド部の断面構造を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明におけるトレッド部の断面構造の変形例を概略的に示す断面図である。
【図４】ベースゴム層に積層される高摩擦ゴム層の厚さとポータブルスキッドテスターによって測定される２０℃での滑り抵抗値との関係を示すグラフである。
【図５】ベースゴム層に積層される高摩擦ゴム層の厚さと４０℃でのリュプケリバウンドとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
１１  ベースゴム層
１２，１２ａ〜１２ｃ  高摩擦ゴム層
Ｓ  トレッド表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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