(57)【要約】【課題】少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を有する場合に、キャップトレッドゴム層の界面を起点とするグルーブクラックの発生を抑制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のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂを配置した空気入りタイヤにおいて、これらキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面をトレッド部１でタイヤ周方向に延びる主溝１１の下に配置し、破断強度が１５ＭＰａ以上かつ破断伸びが５５０％以上である補強ゴム層１２を少なくともキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面に介在させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を配置した空気入りタイヤにおいて、これらキャップトレッドゴム層の界面を前記トレッド部でタイヤ周方向に延びる主溝の下に配置し、破断強度が１５ＭＰａ以上かつ破断伸びが５５０％以上である補強ゴム層を少なくとも前記キャップトレッドゴム層の界面に介在させた空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記補強ゴム層を前記キャップトレッドゴム層の界面に介在させると共に該界面を覆うように前記主溝の内面に配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強ゴム層の厚さを０．５ｍｍ以上とした請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記補強ゴム層のゴム１００重量部に対するオイル配合量を５０重量部以下とした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記トレッド部にアンダートレッドゴム層を埋設し、前記補強ゴム層を前記アンダートレッドゴム層と接触するように配置し、該補強ゴム層を電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下となる導電性ゴム組成物から構成した請求項２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、少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、キャップトレッドゴム層の界面を起点とするグルーブクラックの発生を抑制することを可能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、複数の要求性能を同時に満足するために、トレッド部のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を配置することが行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。例えば、スポーツカー等の高速走行が想定される車両に装着される空気入りタイヤにおいては、ドライ路面での操縦安定性とウェット路面での操縦安定性を両立するために、トレッド部のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる２種類のキャップトレッドゴム層を配置したデュアルトレッド構造が採用されている。
【０００３】
このようなトレッド構造を有する空気入りタイヤにおいて、トレッド表面にキャップトレッドゴム層の界面が存在していると、その界面を境にして段差摩耗を生じたり、その界面を起点とするチッピングやトレッド剥離を生じる恐れがある。そこで、キャップトレッドゴム層の界面をトレッド部でタイヤ周方向に延びる主溝の側壁面に配置し、その界面と路面との接触を回避することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
ここで、キャップトレッドゴム層の界面を主溝の溝底位置に配置すると、経時劣化によりキャップトレッドゴム層の界面を起点とするグルーブクラックが発生し易くなるが、上述のようにキャップトレッドゴム層の界面を側壁面に配置した場合、グルーブクラックの発生を抑制することが可能である。
【０００５】
しかしながら、加硫済タイヤにおけるキャップトレッドゴム層の界面位置は未加硫タイヤにおけるキャップトレッドゴム層の界面位置と金型の主溝成形骨の位置との関係で決まるため、加硫工程においてキャップトレッドゴム層の界面位置を主溝の側壁面に合わせることは極めて困難である。そのため、キャップトレッドゴム層の界面が結果的に主溝の溝底位置に配置されることは避けられず、グルーブクラックの発生を抑制することは難しいのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】特開昭５６−１２８２０３号公報
【特許文献２】特開平４−１８５５０７号公報
【特許文献３】特開平１１−３２１２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を有する場合に、キャップトレッドゴム層の界面を起点とするグルーブクラックの発生を抑制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】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を配置した空気入りタイヤにおいて、これらキャップトレッドゴム層の界面を前記トレッド部でタイヤ周方向に延びる主溝の下に配置し、破断強度が１５ＭＰａ以上かつ破断伸びが５５０％以上である補強ゴム層を少なくとも前記キャップトレッドゴム層の界面に介在させたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、少なくとも２種類のキャップトレッドゴム層を有する空気入りタイヤにおいて、キャップトレッドゴム層の界面をトレッド部の主溝下に配置し、その界面がトレッド表面に存在しないようにしたことにより、段差摩耗やキャップトレッドゴム層の欠落や剥離を防止することができる。しかも、破断強度が１５ＭＰａ以上かつ破断伸びが５５０％以上である補強ゴム層を少なくともキャップトレッドゴム層の界面に介在させることにより、キャップトレッドゴム層の界面を起点とするグルーブクラックの発生を抑制することができる。
【００１０】
本発明において、補強ゴム層はキャップトレッドゴム層の界面に介在させると共に界面を覆うように主溝の内面に配置することが好ましい。また、補強ゴム層の厚さは０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。これにより、グルーブクラックの発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
補強ゴム層のゴム１００重量部に対するオイル配合量は５０重量部以下とすることが好ましい。つまり、オイル配合量を多くすると経時劣化を生じ易くなり、グルーブクラックを抑制する効果が低下することになるので、補強ゴム層におけるオイル配合量は最小限に抑えるようにする。
【００１２】
上記補強ゴム層には補強機能の他にアース機能を付与することができる。その場合、トレッド部にアンダートレッドゴム層を埋設し、補強ゴム層をアンダートレッドゴム層と接触するように配置し、該補強ゴム層を電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下となる導電性ゴム組成物から構成することが好ましい。これにより、キャップトレッド層に導電性が低いゴム組成物を用いた場合であっても、タイヤの帯電を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。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。図１に示すように、一対のビード部３，３間には、引き揃えられた複数本のカーカスコードからなる単一のカーカス層４が装架されている。カーカスコードとしては、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コードを使用することができる。カーカス層４のタイヤ周方向に対するコード角度は７５°〜９０°の範囲、好ましくは、８０°〜８７°の範囲に設定されている。カーカス層４のタイヤ周方向に対するコード角度は、例えば、負荷率が低い場合はハイアングルとし、負荷率が高い場合はローアングルとすることでタイヤ質量に影響を与えることなく操縦安定性等の要求性能を維持することができる。カーカス層４はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。つまり、カーカス層４はビードコア５を境とする本体部４ａと巻き上げ部４ｂとから構成されている。
【００１４】
ビード部３において、ビードコア５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６はカーカス層４の本体部４ａと巻き上げ部４ｂとで挟み込まれている。このビード部３にはタイヤ周方向に対して傾斜する有機繊維コードを含む有機繊維補強層７がビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように埋設されている。
【００１５】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはタイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含む複数層のベルト層８が配置されている。更に、ベルト層８の外周側にはタイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルトカバー層９が配置されている。そして、前述したカーカス層４の巻き上げ部４ｂはベルト層８のタイヤ幅方向の端部と重なるように該ベルト層８の下方域まで延在している。ベルト層８及びベルトカバー層９の外周側には、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂ及びアンダートレッドゴム層１Ｃが積層されている。更に、トレッド部１のキャップトレッドゴム層１Ａにはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１１を含む種々の溝が適宜形成されている。
【００１６】
上述した空気入りタイヤは、車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤである。図１において、ＣＬはタイヤ赤道線であり、ＩＮは車両装着時の車両内側であり、ＯＵＴは車両装着時の車両外側である。このようにタイヤ表裏の装着方向が指定されたタイヤにおいて、図１に示すように、トレッド部１にゴム組成物が異なる２種類のキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂがタイヤ幅方向に隣接するように配置されている。ここで、ドライ路面での操縦安定性とウェット路面での操縦安定性を両立するために、車両外側となるキャップトレッドゴム層１Ａを構成するゴム組成物の破断強度及び破断伸びはそれぞれ車両内側となるキャップトレッドゴム層１Ｂを構成するゴム組成物の破断強度及び破断伸びよりも大きい値に設定されている。つまり、車両外側となるキャップトレッドゴム層１Ａのフィラーとしてカーボンブラックを多く配合し、キャップトレッドゴム層１Ａの破断強度、破断伸び、硬さの値が相対的に大きくなることでドライ路面での操縦安定性が向上し、車両内側となるキャップトレッドゴム層１Ｂのフィラーとしてシリカを多く配合し、キャップトレッドゴム層１Ｂの破断強度、破断伸び、硬さの値が相対的に小さくなることでウェット路面での操縦安定性が向上する。
【００１７】
上記空気入りタイヤにおいて、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面はトレッド部１でタイヤ周方向に延びる主溝１１の下に配置されている。つまり、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面はトレッド部１の主溝１１（側壁及び溝底を含む）の下方域に位置している。そして、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面部分は補強ゴム層１２により補強されている。
【００１８】
図２は上記空気入りタイヤのキャップトレッドゴム層の界面部分を拡大して示すものである。図２に示すように、補強ゴム層１２はキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面に介在し、かつキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面を覆うように主溝１１の内面に配置されている。このようにキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面部分を補強ゴム層１２で補強することにより、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面を起点とするグルーブクラックの発生を抑制することができる。
【００１９】
補強ゴム層１２は、破断強度が１５ＭＰａ以上、より好ましくは、１５ＭＰａ〜２５ＭＰａであり、破断伸びが５５０％以上、より好ましくは、５５０％〜７００％である。これら破断強度及び破断伸びはＪＩＳ  Ｋ６２５１に準じて測定されるものである。破断強度が１５ＭＰａ未満であると車両走行時にタイヤが受ける外力により溝幅が広がるのを抑制することができず、破断伸びが５５０％未満であると主溝に隣接する陸部が大きな横力を受けたり路面の凹凸と接触したりして大きく変形した際にキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面への影響を低減することができない。
【００２０】
また、補強ゴム層１２の破断強度（Ｓ12）及び破断伸び（Ｅ12）は、車両外側となるキャップトレッドゴム層１Ａの破断強度（Ｓ1A）及び破断伸び（Ｅ1A）に対して以下の関係を満足すると良い。即ち、破断強度についてはＳ1A−Ｓ12＜３ＭＰａの関係を満足し、破断伸びについてはＥ1A／Ｅ12＜１．２の関係を満足することが好ましい。これら関係を満足していないと、車両外側となるキャップトレッドゴム層１Ａと補強ゴム層１２との界面を含む陸部に欠けを生じ易くなる。
【００２１】
上記空気入りタイヤにおいて、補強ゴム層１２の厚さは、０．５ｍｍ以上、より好ましくは、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍに設定されている。補強ゴム層１２の厚さが０．５ｍｍ未満であるとグルーブクラックの発生を抑制する効果が低下する。なお、補強ゴム層１２の厚さとは、キャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面に介在する部分の厚さ及び主溝１１の内面に配置された部分の厚さを意味する。
【００２２】
補強ゴム層１２のゴム１００重量部に対するオイル配合量は、５０重量部以下、より好ましくは、１０重量部〜３０重量部に設定されている。オイル配合量が多過ぎると経時劣化を生じ易くなり、グルーブクラックを抑制する効果が低下することになる。しかしながら、オイル配合量を減らし過ぎると破断強度が低下することになる。
【００２３】
補強ゴム層１２を構成するゴム組成物のゴム成分はジエン系ゴムが好ましく、そのジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が挙げられる。このゴム組成物には、ゴム成分に加えて、充填剤、加硫剤又は架橋剤、加硫促進剤又は架橋促進剤、オイル、老化防止剤等の各種添加剤を配合することができる。
【００２４】
補強ゴム層１２には補強機能の他にアース機能を付与することができる。例えば、上記空気入りタイヤにおいて、キャップトレッド層１Ａ，１Ｂにシリカ配合量が多く導電性が低いゴム組成物を用いた場合、補強ゴム層１２をキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面に介在させると共にキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂの界面を覆うように主溝１１の内面に配置し、補強ゴム層１２をアンダートレッドゴム層１Ｃと接触するように配置する（図１参照）。そして、補強ゴム層１２を電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下、より好ましくは、１０4 Ω・ｃｍ〜１０8 Ω・ｃｍとなる導電性ゴム組成物から構成する。
【００２５】
このように補強ゴム層１２からなるアースをアンダートレッドゴム層１Ｃからトレッド表面まで延在するように形成することにより、キャップトレッド層１Ａ，１Ｂに導電性が低いゴム組成物を用いた場合であっても、タイヤの帯電を防止することができる。補強ゴム層１２の電気抵抗はゴム組成物へのカーボンブラック配合量に基づいて適宜調整することができる。また、上記アース機能はキャップトレッド層１Ａ，１Ｂの電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ〜１０12Ω・ｃｍであり、アンダートレッドゴム層１Ｃの電気抵抗が１０4 Ω・ｃｍ〜１０8 Ω・ｃｍである場合に特に有効である。
【００２６】
表１は、本発明において使用される補強ゴム層を構成するゴム組成物の配合例を示すものである。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
上述した実施形態ではトレッド部１にゴム組成物が異なる２種類のキャップトレッドゴム層１Ａ，１Ｂを配置しているが、本発明では２種類以上のキャップトレッドゴム層をタイヤ幅方向に隣接するように配置することができる。
【実施例】
【００２９】
タイヤサイズ２３５／４０ＺＲ１８で、トレッド部のタイヤ幅方向に異なる領域にゴム組成物が異なる２種類のキャップトレッドゴム層を配置した空気入りタイヤにおいて、これらキャップトレッドゴム層の界面をトレッド部でタイヤ周方向に延びる主溝の下に配置し、補強ゴム層をキャップトレッドゴム層の界面に介在させると共に該界面を覆うように主溝の内面に配置し、その補強ゴム層の破断強度及び破断伸びを表２のように設定した比較例１〜２及び実施例１〜６のタイヤをそれぞれ製作した。比較のため、補強ゴム層を設けていないタイヤ（従来例）を用意した。上記空気入りタイヤは車両装着時におけるタイヤ表裏の装着方向が指定されたものであり、車両外側となるキャップトレッドゴム層の破断強度は２０ＭＰａとし、その破断伸びは６００％とし、車両内側となるキャップトレッドゴム層の破断強度は１８ＭＰａとし、その破断伸びは５５０％とした。
【００３０】
これら試験タイヤについて、下記試験方法によりクラック発生率を求め、その結果を表２に併せて示した。
【００３１】
クラック発生率：
試験タイヤをリムサイズ１８×８・1/2 Ｊのホイールに嵌合して排気量４０００ｃｃクラスの車両に装着し、空気圧２５０ｋＰａの条件で、１０万ｋｍの実車走行を行った後、周方向主溝の溝底に発生したクラックの総長さを計測し、周方向主溝の溝底全長に対するクラックの総長さの百分率（％）を求めた。
【００３２】
【表２】
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【００３３】
この表２に示すように、実施例１〜６のタイヤはいずれも従来例に比べてグルーブクラックの発生を効果的に抑制することができた。一方、比較例１〜２はグルーブクラックの抑制効果が認められるものの十分なレベルではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤにおけるキャップトレッドゴム層の界面部分を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  トレッド部
１Ａ，１Ｂ  キャップトレッドゴム層
１Ｃ  アンダートレッドゴム層
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
４ａ  本体部
４ｂ  巻き上げ部
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  有機繊維補強層
８  ベルト層
９  ベルトカバー層
１１  主溝
１２  補強ゴム層
【図１】
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【図２】
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