(57)【要約】【課題】キャップトレッド上に特定のスキン層を設けた氷上性能と雪上操縦安定性の両立を図った空気入りタイヤを提供する。【解決手段】アンダートレッドの上にキャップトレッドを配置し、更にその表面にスキン層を設けたタイヤトレッド部材であって、そのスキン層の硬度が２０℃のＪＩＳショアＡ硬度で４５〜６０であり、かつ当該スキン層の硬度がキャップトレッドの硬度より３以上高いことを特徴とする空気入りタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダートレッドの上にキャップトレッドを配置し、更にその表面にスキン層を設けたタイヤトレッド部材であって、そのスキン層の硬度が２０℃のＪＩＳショアＡ硬度で４５〜６０であり、かつ当該スキン層の硬度がキャップトレッドの硬度より３以上高いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記キャップトレッドとスキン層の厚さ比（スキン層の厚さ／キャップトレッドの厚さ）が０．０５〜０．５の範囲にある、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記キャップトレッドに形成されたブロック頂部表面におけるスキン層に細溝が設けられている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記スキン層に熱膨張性マイクロカプセル及び／又は熱膨張性黒鉛が配合されてなる、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、更に詳細には、キャップトレッド上に特定のスキン層を設けた氷上性能と雪上操縦安定性の両立を図った空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術の特許文献１によれば、空気入りタイヤのキャップトレッド層上に当該キャップ層よりも硬度の低いゴム層を配置して、雪氷路面における制動性能と操縦安定性の両方に優れた空気入りタイヤが提示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８０５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、空気入りタイヤのキャップトレッド層上に当該キャップトレッドよりも硬度の高いスキン層を配置することによって、氷上性能と雪上操縦安定性に優れた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、アンダートレッドの上にキャップトレッドを配置し、更にその表面にスキン層を設けたタイヤトレッド部材であって、そのスキン層の硬度が２０℃のＪＩＳショアＡ硬度で４５〜６０であり、かつ当該スキン層の硬度がキャップトレッドの硬度より３以上高いことを特徴とする空気入りタイヤが提供される。
【０００６】
また、本発明によれば、前記キャップトレッドとスキン層の厚さ比（スキン層の厚さ／キャップトレッドの厚さ）が０．０５〜０．５の範囲にあることを特徴とする空気入りタイヤが提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、前記キャップトレッドに形成されたブロック頂部表面におけるスキン層に細溝が設けられている空気入りタイヤが提供される。
【０００８】
更に、前記スキン層に熱膨張性マイクロカプセル及び／又は熱膨張性黒鉛が配合されている空気入りタイヤが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、前記した先行技術に比して、空気入りタイヤのキャップトレッド層上に当該キャップ層よりも硬度の高いスキン層を配置することによって、エッジ効果・ブロック剛性を高めて氷上性能と雪上操縦安定性の両立が図れることを見出したものである。
【００１０】
本発明による空気入りタイヤのトレッド部の構造について、図１及び図２を用いて概説する。図１は、スキン層に細溝を設けないタイヤトレッドの一事例で、図２は、スキン層の一部に細溝を設けたタイヤトレッドの一事例である。図１（ａ）のタイヤトレッドでは、アンダートレッドの上層にキャップトレッドが積層され、その表面全体に本発明のスキン層が設けられている。また、図２（ａ）のタイヤトレッドでは、アンダートレッドの上層にキャップトレッドが積層され、その表面全体にスキン層が形成され、更に当該キャップトレッドに形成されるブロック頂部の表面スキン層には細溝が設けられている。図２（ａ）のタイヤトレッドでは、この細溝を設けることによって、走行初期におけるエッジ効果を確保している。また、図１（ｂ）及び図２（ｂ）は、一定走行後に、接地部の表面スキン層（図１（ａ）のタイヤトレッドの場合）又は接地部の細溝及び表面スキン層（図２（ａ）のタイヤトレッドの場合）が摩耗により消失した後のタイヤトレッド部の状態を示している。当該接地部の細溝及び表面スキン層が一定走行後に消失した後にも、図１（ａ）及び図２（ａ）のタイヤトレッドでは、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示されるように、キャップトレッドに形成されるブロック側面に残存するスキン層によって、ブロック剛性も含め、エッジ効果を維持している。
【００１１】
また、一般に、シリカ多量配合系のタイヤでは、電気抵抗が大きく、車体で発生した静電気がタイヤを通して地面に流れ出ることができずに蓄積され、それによりラジオノイズなどの問題が生じているが、本発明のスキン層は、その配合上電気伝導度が大きいので、その静電気を放出する効果が得られる。走行初期はもとより、走行によりキャップトレッド表面のスキン層及びその細溝が消失した後でも、本発明における図１（ａ）及び図２（ａ）のタイヤトレッドでは、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示されるように、キャップトレッドに形成されるブロック側面に残存するスキン層の一部が、常に地面と接する状態にあるから、そのスキン層を通して前記静電気を地面に流失させる機能をも、併せ有している。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤでは、上記したタイヤトレッド部の構造において、そのキャップトレッド表面に、当該キャップトレッドよりも硬度が高いスキン層を設けることを特徴とし、当該スキン層には、その硬度がＪＩＳショアＡ硬度で４５〜６０、より好ましくは４８〜５６であり、かつ当該スキン層の硬度がキャップトレッドの硬度より３以上高いゴム組成物を採用、配置することが必要である。当該スキン層及びキャップトレッドに用いられるゴム組成物としては、例えば、一般のキャップトレッド用のゴム組成物が使用され、その配合組成におけるオイル配合量又はカーボンブラック等のフィラー配合量などを適宜調整することによって、前記スキン層及びキャップトレッドの硬度を所定の範囲に設定することが可能である。当該スキン層の役割は、キャップトレッドよりも硬度の高いスキン層をキャップトレッド上に配置することによって、当該タイヤトレッドのエッジ効果・ブロック剛性を向上させることにある。
【００１３】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記キャップトレッドとスキン層の厚さ比（スキン層の厚さ／キャップトレッドの厚さ）を０．０５〜０．５の範囲、更に好ましくは０．０７〜０．４の範囲に設定することが好ましい。ここで、当該スキン層及びキャップトレッドの厚さは、ブロック中央部におけるそれぞれの厚さである。当該キャップトレッドとスキン層の厚さ比が０．０５未満であると、エッジ効果・ブロック剛性の向上が見られず、逆に０．５を超えると氷上制動が悪化するので好ましくない。
【００１４】
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記キャップトレッドに形成されるブロック頂部表面におけるスキン層に細溝が設けられていることが、エッジ効果・ブロック剛性の向上を図る上で好ましい。タイヤトレッド部の接地面（又は接氷面）を構成するゴム組成物は、一般に、氷上摩擦の向上を図る面からは柔らかい方がよく、この点、本発明ではブロック頂部のスキン層に細溝を設けることでスキン層表面におけるゴム組成物を動き易くし、もって、走行初期における氷上制動の効きを持たせている。かかる観点から、当該細溝は、幅及び深さが０．１〜０．８ｍｍ、ピッチが０．５〜２ｍｍのものとすることが好ましい。
【００１５】
更に、本発明の空気入りタイヤでは、前記スキン層に熱膨張性マイクロカプセル及び／又は熱膨張性黒鉛を配合することが、氷上制動及び雪上操縦安定性を一層向上させる上で好ましい。当該熱膨脹性マイクロカプセル及び／又は熱膨張性黒鉛の配合量は、スキン層のゴム成分１００重量部に対して、１〜１５重量部、より好ましくは５〜１０重量部とすることが好ましい。この配合量が１重量部未満であると、所期の効果を発揮できず、また１５重量部を超えると、耐摩耗性の低下が起こるので好ましくない。
【００１６】
本発明のスキン層に配合される熱膨張性マイクロカプセルは、熱により気化して気体を発生する液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を、その膨張開始温度以上の温度で加熱して膨張させて、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で、その気体封入熱可塑性樹脂粒子の真比重が０.１以下でかつ粒径が５〜３００μｍであるものが好ましく用いられる。このような熱膨張性熱可塑性樹脂粒子（未膨張粒子）としては、スェーデンのエクスパンセル社製の商品名「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０９１ＤＵ−８０」又は「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０９２ＤＵ−１２０」等として、あるいは、松本油脂製薬製の商品名「マツモトマイクロスフェアー Ｆ−８５Ｄ」又は「マツモトマイクロスフェアー Ｆ−１００Ｄ」等として入手可能である。
【００１７】
また、本発明のスキン層に配合される熱膨張性黒鉛は、層間に熱により気化する物質を内包する粒子サイズ３０〜６００μｍ、好ましくは１００〜３００μｍの粉体粒子であり、加硫時の熱によって膨張して黒鉛膨張体となるものである。当該熱膨張性黒鉛としては、従来から公知のものを使用することができる。例えば、天然の鱗片状グラファイト、熱分解グラファイト、キッシュグラファイト等を無機酸である濃硫酸又は硝酸等と強酸化剤である濃硝酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩又は重クロム酸塩等で処理してグラファイト層間化合物を生成させた炭素の層状構造を維持したままの結晶質化合物を挙げることができる。更に、酸処理した膨張黒鉛を塩基性化合物で中和したものを使用することも好ましい。
【００１８】
本発明における空気入りタイヤは、常套手段によって、先ず、本発明による所定のトレッド部材が、アンダートレッド、キャップトレッド及びスキン層のそれぞれを構成するゴム組成物を押出機によって三層に同時押出しすることによって作られ、次いで、このトレッド部材を他の所定部材と共に一体化して、グリーンタイヤとし、しかる後、最終的に所定の金型中で、加熱、加硫することで得ることができる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例および比較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言うまでもない。
【００２０】
キャップトレッド及びスキン層に用いたゴム組成物の調製
以下の表１に示す配合（重量部）に従って、熱膨張性マイクロカプセル、熱膨張性黒鉛、硫黄及び加硫促進剤を除くゴム、カーボンブラックなどの各配合成分を１．７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに装填して５分間混合し、当該ゴム組成物を混合機外に放出して室温まで冷却したマスターバッチを、再度バンバリーミキサーに投入し、これに熱膨張性マイクロカプセル、熱膨張性黒鉛、硫黄及び加硫促進剤を配合、混合して、キャップトレッド及びスキン層１〜５に用いるゴム組成物を得た。
【００２１】
【表１】
2007320354.tif 000002
【００２２】
以下の表２に規定する層構成を採る試験タイヤを作製し、２０００ｃｃの車両に取り付け、以下の試験法に従って所定の試験結果を得た。
【表２】
2007320354.tif 000003
【００２３】
試験方法
１）未走行氷上制動：  試験タイヤの空気圧を２００ｋＰａとして、氷上を速度４０ｋｍ／時間で走行している状態からブレーキをかけて、停止したときの制動距離を測定した。その評価結果は、制動距離の逆数を求め、未走行の比較例１を１００とする指数により示した。数値は大なる程、氷上制動が良好であることを示す。
２）未走行操縦安定性：  試験タイヤの空気圧を２００ｋＰａとして、圧雪路面を速度４０ｋｍ／時間で走行して、テストドライバーによる各試験タイヤのフィーリングを採点し、未走行の比較例１を１００として指数表示した。数値は大なる程、雪上操縦安定性が良好であることを示す。
３）走行後氷上制動：  試験タイヤの空気圧を２００ｋＰａとして、舗装路面からなるテストコースを走行し、タイヤを摩耗させた。溝で区画されたブロックに発生した摩耗量を測定し、その結果が、２±０．２ｍｍとなるまで走行した後、上記氷上試験を実施した。未走行の比較例１を１００とする指数により示した。数値は大なる程、氷上制動が良好であることを示す。
４）走行後操縦安定性：  上記と同様にして摩耗させた試験タイヤを装備した車両により、圧雪路面を速度４０ｋｍ／時間で走行して、テストドライバーによる各試験タイヤのフィーリングを採点し、未走行の比較例１を１００として指数表示した。数値は大なる程、雪上操縦安定性が良好であることを示す。
【００２４】
以上の表２の結果から、本発明による空気入りタイヤでは、氷上制動と雪上操縦安定性を両立させた優れた空気入りタイヤが得られていることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施態様であるスキン層に細溝を有しないタイヤトレッドの部分縦断面図である。
【図２】本発明の一実施態様であるスキン層に細溝を有するタイヤトレッドの部分縦断面図である。
【図１】
2007320354.tif 000004
【図２】
2007320354.tif 000005