(57)【要約】【課題】タイヤが摩耗しても、タイヤ性能が急激に変化することが防止された空気入りタイヤを提供する。【解決手段】表層から内層に向かって物性が連続的に変化したトレッドを備えることを特徴とする空気入りタイヤである。該空気入りタイヤは、例えば、二種以上のゴム組成物を各ゴム組成物の供給比率を連続的に変化させながら押し出して帯状未加硫ゴムを形成し、該帯状未加硫ゴムをタイヤケース上に巻きつけてトレッドを形成する工程を経て製造することができる。【選択図】図１
2008120121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表層から内層に向かって物性が連続的に変化したトレッドを備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記物性が損失正接（tanδ）であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッドの最表層の損失正接（tanδ）と最内層の損失正接（tanδ）との平均値が0.2未満であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッドの最表層の損失正接（tanδ）と最内層の損失正接（tanδ）との平均値が0.17〜0.18であって、トレッドの表層から内層に向かって損失正接（tanδ）の値が連続的に低下していることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記トレッドの最表層の損失正接（tanδ）が0.2以上であって、
前記トレッドの最内層の損失正接（tanδ）が0.15以下であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
ジエン系ゴムからなり且つ少なくとも天然ゴムを含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック及び／又はシリカからなる充填剤30〜60質量部を配合したゴム組成物を前記トレッドに用いたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
重荷重用であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
二種以上のゴム組成物を各ゴム組成物の供給比率を連続的に変化させながら押し出して帯状未加硫ゴムを形成し、該帯状未加硫ゴムをタイヤケース上に巻きつけてトレッドを形成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、特にタイヤが摩耗しても、タイヤの性能が急激に変化することのない空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤのトレッドは、複数の性能を同時に満たすことが要求される。例えば、偏摩耗や発熱が問題となり易い重荷重用空気入りタイヤのトレッドには、耐偏摩耗性と低発熱性とを両立することが求められる。しかしながら、耐偏摩耗性と低発熱性とは二律背反の関係にあるため、単一組成のトレッドでは、耐偏摩耗性と低発熱性とを両立することが難しい。
【０００３】
これに対して、トレッドを二層構造（所謂、キャップ／ベース構造）とし（特許文献１参照）、例えば、表層のキャップゴムを耐偏摩耗性に優れたゴムとしつつ、内層のベースゴムを低発熱性に優れたゴムとすることで、トレッド全体として、耐偏摩耗性と低発熱性とを両立する手法が知られている。
【０００４】
しかしながら、キャップゴムの発熱が大きい場合は、キャップゴムとベースゴムとの境界をトレッドの溝底よりもタイヤ半径方向外側にする必要があり、この場合、トレッドの摩耗によりベースゴムが露出した際、タイヤの性能が急激に変化してしまう。例えば、ベースゴムはキャップゴムに比べて耐偏摩耗性が一般に劣るため、ベースゴムの露出により、ベースゴムの露出部分が急速に偏摩耗し、タイヤの外観が悪化してしまう。また、ベースゴムの露出により、キャップゴムとベースゴムとの色差が顕著となり、タイヤの外観が悪化することもある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１９７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、タイヤが摩耗しても、タイヤ性能が急激に変化することが防止された空気入りタイヤを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかる空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、表層から内層に向かってトレッドの物性を連続的に変化させることで、耐偏摩耗性と低発熱性等の二律背反の関係にある性能を同時に向上させつつ、タイヤが摩耗した際にタイヤ性能が急激に変化するのを防止できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、表層から内層に向かって物性が連続的に変化したトレッドを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記物性が損失正接（tanδ）である。ここで、前記トレッドの最表層の損失正接（tanδ）と最内層の損失正接（tanδ）との平均値は、0.2未満であることが好ましく、0.17〜0.18であることが更に好ましい。また、トレッドの表層から内層に向かって損失正接（tanδ）の値が連続的に低下していることが好ましい。更に、前記トレッドの最表層の損失正接（tanδ）は0.2以上であることが好ましく、前記トレッドの最内層の損失正接（tanδ）は0.15以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、少なくとも天然ゴムを含み且つジエン系ゴムからなるゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック及び／又はシリカからなる充填剤30〜60質量部を配合したゴム組成物を前記トレッドに用いる。
【００１１】
なお、本発明の空気入りタイヤは、例えば、耐偏摩耗性と低発熱性とを同時に向上させることが可能であるため、重荷重用タイヤとして特に好ましい。
【００１２】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、二種以上のゴム組成物を各ゴム組成物の供給比率を連続的に変化させながら押し出して帯状未加硫ゴムを形成し、該帯状未加硫ゴムをタイヤケース上に巻きつけてトレッドを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表層から内層に向かってトレッドの物性を連続的に変化させることで、タイヤが摩耗しても性能が急激に変化することが防止された空気入りタイヤを提供することができ、該タイヤは重荷重用タイヤとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りタイヤは、表層から内層に向かって（即ち、タイヤ半径方向に）物性が連続的に変化したトレッドを備える。例えば、トレッド表層側の耐偏摩耗性を向上させ、トレッド内層側の低発熱性を向上させ、表層から内層に向かって耐偏摩耗性及び低発熱性を連続的に変化させることで、トレッド全体の発熱性を維持しながら、走行初期の耐偏摩耗性を確保することができ、また、走行中期以降のトレッド内層の露出による急速な偏摩耗の進展を抑制することができる。なお、本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、表層から内層に向かって物性が連続的且つ一定の割合で変化したトレッドを備えてもよいが、トレッドの物性が連続的に変化している限り特に制限されるものではなく、物性変化の割合は一定でなくてもよい。
【００１５】
本発明の空気入りタイヤのトレッドにおいて、表層から内層に向かって連続的に変化させる物性としては、損失正接（tanδ）等が挙げられる。tanδは、ゴムの耐偏摩耗性及び低発熱性に密接に関係する物性であり、tanδを表層から内層に向かって適切且つ連続的に変化させることで、トレッドの耐偏摩耗性と低発熱性とのバランスを取ることが可能となる。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッドの最表層の損失正接（tanδ）と最内層の損失正接（tanδ）との平均値は、0.2未満であることが好ましく、0.17〜0.18であることが更に好ましい。トレッドの最表層のtanδと最内層のtanδとの平均値が0.2以上では、トレッドの発熱耐久性を維持できない恐れがある。また、本発明の空気入りタイヤのトレッドは、表層から内層に向かって損失正接（tanδ）の値が連続的に低下していることが好ましい。なお、トレッドの表層側から内層側に向かってtanδの値を連続的に低下させつつ、トレッドの最表層のtanδと最内層のtanδとの平均値を0.17〜0.18とすることで、トレッドの耐偏摩耗性と低発熱性とを十分に両立することができる。
【００１７】
本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッドの最表層の損失正接（tanδ）は、0.2以上であることが好ましく、0.22以上であることが更に好ましい。トレッドの最表層のtanδが0.2未満では、トレッドの初期の耐偏摩耗性を確保することが難しくなり、一方、0.22以上であれば、トレッドの初期の耐偏摩耗性を十分に確保することができる。
【００１８】
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッドの最内層の損失正接（tanδ）は、0.15以下であることが好ましく、0.13以下であることが更に好ましい。トレッドの最内層のtanδが0.15を超えると、トレッドの低発熱性を確保することが難しくなり、一方、0.13以下であれば、トレッドの低発熱性が良好となる。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤのトレッドには、ジエン系ゴムからなり且つ少なくとも天然ゴムを含むゴム成分100質量部に対して、カーボンブラック及び／又はシリカからなる充填剤を30〜60質量部配合したゴム組成物を用いることが好ましく、該充填剤を35〜55質量部配合したゴム組成物を用いることが更に好ましい。充填剤の配合量がゴム成分100質量部に対して30質量部未満では、ゴムの補強性が十分でなく、耐摩耗性が大幅に悪化する恐れがあり、一方、60質量部を超えると、ゴム組成物の加工性が大幅に悪化する恐れがある。なお、充填剤の配合量がゴム成分100質量部に対して35〜55質量部であれば、ゴムの補強性及び耐摩耗性が高く、また、ゴム組成物の加工性も良好である。
【００２０】
上記ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）の他、スチレン-ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、及びポリイソプレンゴム（ＩＲ）等の合成ジエン系ゴムが挙げられる。これらゴム成分は、一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。なお、上記ゴム成分は、ゴム成分の40質量％以上が天然ゴムであることが好ましい。
【００２１】
上記カーボンブラックとしては、特に制限はなく、例えば、ＳＡＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなど種々のグレードのものを使用することができる。また、上記シリカとしては、特に制限はなく、例えば、湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、コロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられる。これら充填剤は、一種単独で用いても、二種以上を混合して用いてもよい。
【００２２】
上記ゴム組成物には、ゴム成分、カーボンブラック及びシリカの他に、ゴム業界で通常使用される配合剤、例えば、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、亜鉛華、ステアリン酸等を目的に応じて適宜配合することができる。これら配合剤としては、市販品を好適に使用することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分に、充填剤と共に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して、混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。また、ゴム成分、充填剤及び各種配合剤の種類及び配合量を適切にコントロールすることで、所望の物性を有するゴム組成物を調製することができる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、トレッドの構造以外は、特に限定されず、公知の構造を採用することができ、重荷重用タイヤとして特に好適である。なお、本発明の空気入りタイヤは、例えば、常法に従って、インナーライナー、カーカス、ビードコア、ベルト、サイドゴム、ビードフィラー等のタイヤ部材からタイヤケースを形成する一方、二種以上のゴム組成物を各ゴム組成物の供給比率を連続的に変化させながら押出して帯状未加硫ゴムを形成し、該帯状未加硫ゴムを上記タイヤケース上に巻きつけてトレッドを形成し、更に常法に従って加硫することで製造することができる。帯状未加硫ゴムの形成の具体例としては、所望の物性を有する異種のゴム組成物を押し出し機の別々のホッパーに投入し、各ホッパーからの供給量を連続的に変化させながらゴム組成物を押し出し機の混合部に供給し、供給されたゴム組成物の混合物を押し出し機の口金から押し出し、帯状の未加硫ゴムを形成する態様が挙げられる。こうして形成されたトレッドは、内層側から表層側に（タイヤ半径方向に）物性が連続的に変化しているので、該トレッドを備えたタイヤは、摩耗によってタイヤ性能が急激に変化することが十分に抑制されている。
【実施例】
【００２４】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
表１に示す配合のゴム組成物をトレッドに用いて、サイズ１１Ｒ２２.５の重荷重用空気入りタイヤを試作した。なお、比較例１のタイヤのトレッドは、キャップ／ベース構造のトレッドであり、キャップゴム及びベースゴムのそれぞれに表１に示す配合のゴム組成物を使用した。一方、実施例のタイヤのトレッドは、それぞれの配合１及び配合２のゴム組成物の供給比率を連続的に変えながら、タイヤケースに帯状未加硫ゴムを押し出して生タイヤを成形し、加硫して製造した。なお、トレッド最表層は、それぞれの配合１のゴム組成物100％からなり、一方、トレッド最内層は、それぞれの配合２のゴム組成物100％からなり、最内層から最表層に向かって、配合２のゴム組成物の供給比率を減少させつつ、配合１のゴム組成物の供給比率を増加させることで、トレッドの組成及び物性をタイヤ半径方向に連続的に変化させた。次に、得られたタイヤの発熱性及び偏摩耗性、並びに、tanδを下記の方法で評価した。
【００２６】
（１）発熱性の評価
一定速度・ステップロード条件のドラムテストを実施し、タイヤトレッド内部の一定深さ位置の温度を測定し、比較例１のタイヤの温度を100として、指数表示した。結果を表１に示す。指数値が大きい程、低発熱化の効果が大きいことを示す。
【００２７】
（２）偏摩耗性の評価
トラックのフロント軸にタイヤを装着して20万km走行させた後、偏摩耗の段差量を測定した。初期（5万km走行後）の偏摩耗段差量と末期（20万km走行後）の偏摩耗段差量の結果を表１に示す。段差量が小さい程、耐偏摩耗性が良好であることを示す。
【００２８】
（３）tanδの評価
タイヤのトレッド表層から内層にかけて、2mm毎にサンプルを切り出し、スペクトロメーターにて、25℃、2％歪、50Hzでのtanδを測定した。トレッド最表層及び最内層のtanδ、並びにtanδの平均値を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2008120121.tif 000003
【００３０】
*1  ＳＢＲ,ＪＳＲ製, ＃１５００.
*2  カーボンブラック, Ｎ１１０.
*3  加硫促進剤,大内新興化学製, ノクセラーＣＺ.
*4  カーボンブラック, Ｎ２２０.
【００３１】
表１の初期及び末期の偏摩耗量の結果から、トレッドの物性をタイヤ半径方向に連続的に変化させることで、タイヤ性能の急激な変化を防止できることが分かる。また、実施例１及び２と、実施例３の比較から、トレッドの最表層のtanδを0.2以上にすることによって、タイヤの耐偏摩耗性を十分に確保できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の空気入りタイヤのトレッドと、従来のキャップ／ベース構造のタイヤのトレッドの物性変化の概念図である。
【図１】
2008120121.tif 000004