(57)【要約】【課題】生産性を低下させることなく、操縦安定性及び耐摩耗性を向上させたバイアスタイヤを提供する。【解決手段】本発明のバイアスタイヤは、トレッド底部からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いことを特徴とする。また、本発明のバイアスタイヤは、前記トレッド底部からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分と前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分とに同一配合のゴム組成物を用い、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底部からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面に電子線を照射して製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いことを特徴とするバイアスタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分と前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分とに同一配合のゴム組成物を用いたことを特徴とする請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫して製造することを特徴とする、請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項４】
タイヤ加硫後、前記トレッド表面に電子線を照射して製造することを特徴とする、請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項５】
前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面に電子線を照射して製造することを特徴とする、請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項６】
前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面を更に高温処理して製造することを特徴とする請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項７】
前記トレッド表面に電子線を照射した後、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫して製造することを特徴とする請求項１に記載のバイアスタイヤ。
【請求項８】
請求項１〜７に記載のバイアスタイヤを適用したことを特徴とするレーシングカート用バイアスタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産性を低下させることなく、操縦安定性及び耐摩耗性を向上させたバイアスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行初期から、摩耗によって厚さが薄くなった走行末期に至るまで、安定したグリップ性と耐摩耗性を両立する手法の一つとして、物性が異なる表面層と内面層からなる２層構造のトレッドを形成してタイヤに適用する技術が提案されている。
【０００３】
具体的には、３００％伸長時における内面層を構成するゴム組成物の応力に対する表面層を構成するゴム組成物の応力の比が７０％以下となるように、すなわち内面層よりも表面層が軟らかい２層構造によってトレッド部材を形成することにより、走行初期のグリップ性を向上させる技術が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０７９８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように２層構造のトレッドを形成する場合、タイヤ製造上、トレッドに厚さ１．５ｍｍ以下の部材を均一に配置、挿入する必要があるが、このように厚さ１．５ｍｍ以下の部材を均一に配置、挿入することは製造プロセス上非常に困難であり、採算性が低い。したがって、特に採算性が強く要求されるにバイアスタイヤ、特にレーシングカート用バイスタイヤでは、こうした２層構造のトレッドを適用することが採算面で困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は生産性を低下させることなく、操縦安定性及び耐摩耗性を向上させたバイアス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】
【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、トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いトレッドを有するバイアスタイヤは、生産性の低下なしに操縦安定性及び耐摩耗性を向上させることができること、また、特に構造簡素化されたレーシングカート用バイアスタイヤではこの手法の効果が大きいことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明のバイアスタイヤは、トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のバイアスタイヤは、前記トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分と前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分とに同一配合のゴム組成物を用いることが好ましい。
【００１０】
本発明のバイアスタイヤの他の好適例においては、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫して製造する。
【００１１】
本発明のバイアスタイヤの他の好適例においては、タイヤ加硫後、前記トレッド表面に電子線を照射して製造する。
【００１２】
本発明のバイアスタイヤの他の好適例においては、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面に電子線を照射して製造する。
【００１３】
また、本発明のバイアスタイヤの他の好適例においては、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面を更に高温処理して製造する。
【００１４】
また、本発明のバイアスタイヤの他の好適例においては、前記トレッド表面に電子線を照射した後、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫して製造する。
【００１５】
本発明のバイアスタイヤはレーシングカート用バイアスタイヤに適用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、生産性を低下させることなく、操縦安定性及び耐摩耗性を向上させたバイアスタイヤを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図を参照して詳細に説明する。図１〜３は本発明のトレッドの部分断面図である。
【００１８】
本発明のバイアスタイヤは、図１〜３に示すように、トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分（以下「底面層」ともいう）４の１００℃における３００％モジュラス（以下、「１００℃Ｍ３００」ともいう）が、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分（以下「表面層」ともいう）２の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いこと、即ち、
（表面層の１００℃Ｍ３００−底面層の１００℃Ｍ３００）／表面層の１００℃Ｍ３００×１００・・・（Ｉ）
の値が９〜５０であることを特徴とする。ここで、「表面」とは、図１中の２で示したように、トレッドの踏面部の表面と同様に、トレッドブロック１の側面部及び溝３の底部の表面等も指すことを意図している。また、「底面」とは、トレッドのケースと接触する面を指す（図１〜３中、５で示す）。ここで、前記（Ｉ）の値が９未満であると、トレッドが薄くなった走行末期に十分なグリップ性が得られず、５０を超えると、走行末期にトレッド剛性の低下によりかえってタイヤの旋回性が低下してしまうと共に、耐摩耗性が急激に低下する。ここで、前記（Ｉ）の値は９〜３６であることが好ましい。
【００１９】
また、本発明のバイアスタイヤは、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分と前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分とに同一配合のゴム組成物を用いることが好ましい。このようにトレッドの表面層２と底面層４とに同一組成のゴム組成物を用いるとトレッドの製造が容易になる。また、下記の方法等を用いてこれらの物性を所望の物性に変化させることが可能である。従って、本発明のバイアスタイヤを、例えば、構造簡素化され、タイヤサイズが小さく、使用するゴム組成物へのオイルの配合量が１００ｐｈｒ以上であり、且つ２年間ゴム組成物の配合変更が行えないＣＩＫ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ  ｄｕ  Ｋａｒｔｉｎｇ）ホモロゲーションに準拠したレーシングカート用バイアスタイヤに適用すると、バイアスタイヤに用いるゴム組成物の配合を変更することが許されない期間内においても、ゴム組成物の配合を変更することなくタイヤ性能を改良できるため好適である。
【００２０】
上記のように、本発明のバイアスタイヤのトレッドにおいて前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分（表面層）２と、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分（底面層）４を所望の物性にする方法としては、（１）前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫すること、（２）前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面に電子線を照射すること、（３）前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面を更に高温処理して製造すること、及び（４）前記トレッド表面に電子線を照射した後、前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫することにより製造することが好適に挙げられる。
【００２１】
また、本発明のバイアスタイヤにおいて、トレッドの硬度がトレッド表面からトレッド内側にかけて低くなるように連続的に変化していると、走行初期の偏摩耗を防止しつつ操縦安定性を向上できるため好ましい。このように、トレッドの硬度をトレッド表面からトレッド内側にかけて低くなるように連続的に変化させる方法としては、特に限定されないが、（１）連続混練り押し出し機にて硫黄を添加し、リボン状トレッドとして押し出し、該リボン状トレッドをケースタイヤに巻き付けて作られるタイヤにおいて、該リボン状トレッドに硫黄を低い量から高い量に連続的に変化させて添加することにより、トレッドの物性をトレッド底部から表面に連続的に変化させる方法、（２）タイヤ内部よりもトレッド表面部分の温度を高くして加硫する方法、（３）トレッド表面に電子線照射する方法、（４）未加硫トレッドシート表面を高温で加熱する装置で処理した後、加熱処理した面をタイヤ表面側として整形し、加硫する方法、及び（５）加硫工程を経て完成したタイヤのトレッド表面を高温で加熱する装置で更に処理する方法、が挙げられる。前記（３）トレッド表面に電子線照射する方法において、電子線照射のタイミングは、未加硫トレッドシートでもタイヤ整形後でもタイヤ加硫後のいずれでもよく、また、トレッド表面全体（図１の２で示す部分）に電子線照射しても、トレッドの硬化させたい部分（例えば、図２及び３中の２で示す部分）に選択的に電子線照射してもよい。前記（１）〜（５）の何れの方法でも同様の効果が得られる。また、これらの方法を組み合わせることにより更に高い効果が得られる。
【００２２】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物は、上記規定を満たす物性を有していれば特に限定されず、当業者に周知のゴム成分、充填剤及び樹脂等を適宜配合することによって製造できるが、少なくとも１種以上のジエンゴム成分を少なくとも８０％以上含有することが好ましい。また、必要に応じて、補強性充填剤、プロセスオイル、老化防止剤、樹脂、加硫促進剤、ステアリン酸及び亜鉛華等の加硫促進助剤、硫黄などの加硫剤、密着防止剤等の加工助剤等を適宜配合してもよい。
【００２３】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物は、前記補強充填剤としては例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン等を含んでもよい。また、ゴム組成物の性能が妨げられない限り、カーボンブラック、シリカ及び炭酸カルシウム以外の充填剤も用いることができる。前記カーボンブラックとしては、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ級のカーボンブラックなどが挙げられる。
【００２４】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物は、ゴム成分１００質量部に対して、充填剤を２０〜２４０質量部含んでもよい。
【００２５】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物は、例えば、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系等のプロセスオイルを含んでもよい。
【００２６】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物は、特に制限されないが、ビス−２−ベンゾチアゾイルスルフィド、メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド及び４，４’−ジメチル−ビス−３−ベンゾチアゾリルスルフィド等のチアゾール系；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド及びＮ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系；並びにジフェニルグアニジン等のグアニジン系等の加硫促進剤を含んでもよい。該加硫促進剤のゴム組成物への配合量は、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましい。
【００２７】
本発明のバイアスタイヤのトレッドに用いるゴム組成物に添加する前記加硫剤としては、特に限定されないが、公知の加硫剤、硫黄、硫黄供与剤、有機過酸化物、樹脂加硫剤などが用いられるが、加硫ゴムの耐破壊性の観点から硫黄が好ましい。また、該加硫促進剤のゴム組成物への配合量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５〜５．０質量部が好ましい。
【００２８】
なお、本発明のバイアスタイヤにおいて、トレッド以外のタイヤ部材としては公知の部材を使用することができる。また、本発明のバイアスタイヤは空気入りタイヤであってもソリッドタイヤであってもよく、空気入りタイヤである場合、該バイアスタイヤ中に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【００２９】
本発明のバイアスタイヤの構成の一例としては、該バイアスタイヤが、１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるバイアス構造のカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなるバイアスタイヤであることが挙げられる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。
【００３１】
本発明の手法の有効性を確認するために、１００℃Ｍ３００の異なる４種類のゴム組成物（Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ）を準備した。該ゴム組成物の配合は表１に示す。表面層にゴム組成物Ｄ、底面層にゴム組成物Ｂを用い、表面層と底面層での加硫温度が一定であるバイアスタイヤ（実施例３）、ゴム組成物Ｃ又はＤを用い、表面層と底面層での加硫温度が一定であるバイアスタイヤ（比較例１及び３）、ゴム組成物Ｂを用い、表面層と底面層との温度が一定である通常の条件で加硫した後、更にトレッド表面に電子線照射して表面層の硬度を増したバイアスタイヤ（実施例４）、ゴム組成物Ｂ、Ｃ又はＤを用い、表面層を底面層よりも高温で加硫したバイアスタイヤ（実施例１、２、５及び６）、並びにゴム組成物Ａ又はゴム組成物Ｂを用い、表面層を底面層よりも高温で加硫した後、更にトレッド表面に電子線を照射して表面層の硬度を増したバイアスタイヤ（比較例２及び４、実施例７）を製作した（フロントタイヤのサイズ：４．５／１０．５−６；リアタイヤのサイズ：７．０／１１．５−６）。これらのバイアスタイヤの１００℃Ｍ３００は、比較例１のタイヤの１００℃Ｍ３００を１００として指数化した。これらの値を表２及び３に示す。
【００３２】
得られた各バイアスタイヤを競技用車両に装着して、テストコースを走行させ、１週目の駆動性、制動性、ハンドル応答性、操舵時のコントロール性をテストドライバーが比較例１又は３に対し相対的に５段階に総合評価（０は評価が同等であることを示し、また、値が大きいほど評価が高いことを示す）して、走行初期のグリップ性（温まり性）とした。更に、２０週走行したときの後半のグリップを同様に比較例１又は３に対し相対的に５段階に総合評価して、走行後半のグリップ性とした。また、耐摩耗性に関しても、摩耗量、摩耗形態を同様に比較例１又は３に対し相対的に５段階で総合評価して、摩耗量とした。また、トータルのグリップ性の指標として、２０週走行時のラップタイムの総計での相対順位（２０週走行時のラップタイム総計順位）で評価した。評価する際、トレッドの厚さ中心部の１００℃Ｍ３００で２グループに分けて、これらグループ（表２：比較例１及び２、実施例１〜４；表３：比較例３及び４、実施例５〜７）に関して評価を実施した。評価の結果を表２及び３に示す。
【００３３】
【表１】
2009160976.tif 000003
【００３４】
＊１  旭化成（株）製、タフデン４３５０、スチレンブタジエンゴム（スチレン含有量３９％、ビニル結合含量３８％、５０％アロマティックオイル油添）
＊２  ＳＡＦ（Ｎ２ＳＡ  １５０ｍ２／ｇ）
＊３  アルキルフェノール樹脂
＊４  １，３−ジフェニルグアニジン
＊５  N-シクロヘキシル-2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
【００３５】
【表２】
2009160976.tif 000004
【００３６】
【表３】
2009160976.tif 000005
【００３７】
＊６  表面層１５５℃、底面層１５５℃
＊７  表面層１６３℃、底面層１６０℃
＊８  表面層１６８℃、底面層１６０℃
＊９  電子線照射条件：電圧：３００ｋＶ、電流：５００ｍＡ
【００３８】
比較例２のバイアスタイヤは、表面層と底面層の物性差が大きすぎるため、初期グリップが低く、トレッドが徐々に軟らかくなり後半の耐摩耗性が大きく劣るのと軟らかすぎて旋回性の低下が大きく、トータルでタイヤ性能の改善向上が認められなかった。また、比較例４のバイアスタイヤは、表面層と底面層の物性差が大きすぎるために、特に表面層が硬すぎて初期グリップが低いために、トータルでタイヤ性能の向上が認められなかった。
【００３９】
これらに対して、前記（Ｉ）の値が９〜５０の範囲にある実施例１〜７のバイアスタイヤは走行初期のグリップ性（温まり性）を維持しつつ、走行後半のグリップ性が大きく改善するためトータルでタイヤ性能が向上する。このことから、トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが、トレッド表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスに対して９〜５０％低いことが好ましい。
【００４０】
通常の条件で加硫した後、電子線を照射することによって表面層と底面層を上記の物性にした実施例４のバイアスタイヤは、上記のように走行初期のグリップ性（温まり性）を維持しつつ、走行後半のグリップ性が大きく改善するためトータルでタイヤ性能が向上する。このことから、本発明のバイアスタイヤは、タイヤ加硫後、前記トレッド表面に電子線を照射して製造することが好ましい。
【００４１】
また、表面層と底面層が同一配合組成のトレッドを具える実施例２のバイアスタイヤは、表面層と底面層の配合が異なる２層トレッドを有する実施例３のバイアスタイヤとほぼ同じ性能が得られたが、実施例３のバイアスタイヤは走行中に物性が徐々に変化するので、トータル性能では実施例３のバイアスタイヤよりも実施例２のバイアスタイヤの方が良好であった。このことから、本発明のバイアスタイヤは、前記トレッド底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分と前記トレッド表面からタイヤ半径方向内側１．０ｍｍまでの部分とに同一配合のゴム組成物を用いることが好ましい。
【００４２】
表面層を底面層よりも高温にして加硫して製造した実施例５のバイアスタイヤよりも、表面層を底面層よりも高温にして加硫した後に電子線を照射して製造した実施例７のバイアスタイヤの方が走行初期のグリップ性及び走行後半のグリップ性共に優れており、２０周走行時のラップタイム総計順位も上位であった。このことから、本発明のバイアスタイヤは、表面層を底面層よりも高温で加硫して製造することが好ましく、表面層を底面層よりも高温で加硫した後に、前記トレッド表面に電子線を照射して製造することがより好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のトレッドの一実施態様の部分断面図である。
【図２】本発明のトレッドの他の実施態様の部分断面図である。
【図３】本発明のトレッドの他の実施態様の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  トレッドブロック
２  表面層
３  溝
４  底面層
５  底面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009160976.tif 000008