JP6922180B2

JP6922180B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6922180B2
Application number: JP2016195739A
Authority: JP
Inventors: 裕記杉浦
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-10-03
Filing date: 2016-10-03
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2036-10-03
Also published as: JP2018058421A

Description

本発明は、転がり抵抗の低減のために溝下ゲージを薄くした空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、溝下ゲージが薄くてもグルーブクラックの発生を防止することができ、且つ、操縦安定性を良好に維持することができる空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減して低燃費化を図るために、トレッド部においてタイヤ周方向に延びる主溝の下部を構成するゴム層のゲージ（溝下ゲージ）を薄くすることが行われている。しかしながら、溝下ゲージが極端に薄くなると、ベルト層やベルト補強層のような補強コードを含んだ補強層に対して主溝の下部を構成するゴム層の剛性が著しく小さくなり、主溝の底部に応力が集中し易くなり、タイヤが長期に亘って使用されて経時的に劣化した際に、グルーブクラックが生じ易くなるという問題がある。

一方で、トレッド部を構成するゴム層（トレッドゴム層）は、一般的に、トレッド表面に露出するキャップトレッドと、その内周側に配置されるアンダートレッドとで構成される。この場合、キャップトレッドは、タイヤの操縦安定性を高めるために高い硬度物性が必要となり、その一方で伸び難い特性を有する傾向にある。一方、アンダートレッドは、タイヤの発熱低減を目的とし、キャップトレッドに比べて柔軟なゴム組成物で構成されるため、例えば特許文献１に示されるようにアンダートレッドの厚みを増してアンダートレッドが溝底に露出するようにすれば上記グルーブクラックへの対策になると考えられる。しかしながら、アンダートレッドの使用量が増加すると必然的に操縦安定性に寄与するキャップトレッドが減少して操縦安定性が悪化してしまうと言う問題がある。

特開平４‐１１８３０５号公報

本発明の目的は、転がり抵抗の低減のために溝下ゲージを薄くした場合であっても、グルーブクラックの発生を防止することができ、且つ、操縦安定性を良好に維持することができる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、該一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された補強層と、前記トレッド部における前記カーカス層および前記補強層の外周側に配置されたトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に延びる主溝と該主溝によって区画された陸部とが形成された空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴム層が前記トレッド部の表面に露出するキャップトレッドと該キャップトレッドの内周側に配置されたアンダートレッドとで構成され、子午線断面において前記主溝の溝下領域に占める前記アンダートレッドの割合が９５％以上であり、前記補強層の外周面から前記陸部の表面までの高さＨｔが３０ｍｍ以下であり、前記補強層の外周面から前記主溝の底面までの高さＨｇが５ｍｍ以下であり、前記陸部の幅方向中心位置における前記補強層の外周面から前記キャップトレッドと前記アンダートレッドとの境界までの高さｈが０．５ｍｍ以上かつ前記高さＨｇに対してｈ＜Ｈｇの関係を満たし、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物がゴム成分中に天然ゴム、ポリブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムの３種を含み、前記ゴム成分中における天然ゴムの割合が１５重量％〜８０重量％、ポリブタジエンゴムの割合が１０重量％〜６０重量％であり、且つ、前記ゴム成分１００重量部に対して２０重量部〜８０重量部の充填剤と、２．０重量部〜６．０重量部の硫黄とを含み、前記充填剤はカーボンブラックおよびシリカであり、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｕが１１ＭＰａ以下であり、且つ、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｃが前記弾性率Ｅｕに対してＥｃ／Ｅｕ≦５．０の関係を満たすことを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤでは、溝下領域の大半が上述の配合からなるアンダートレッドで構成されるので、溝底を柔軟で歪みに対して柔軟に追従可能にすることができ、グルーブクラックの発生を抑制することができる。このとき、高さＨｇと高さＨｔを上記範囲に設定したうえで、高さｈを上記範囲に限定して、陸部下に占めるアンダートレッドの割合を抑えているので、トレッド部全体の剛性（特に陸部の剛性）を低下させることがなく、操縦安定性については良好に維持することができる。また、高さＨｇ（即ち、溝下のゴムゲージ）を上記範囲に抑えられているので、転がり抵抗も低減することができる。尚、本発明において、「溝下領域」とは子午線断面における主溝の底面の下方の領域であり、具体的には、主溝の壁面と底面との連結点から補強層に向かって下ろした各垂線の間の領域である。主溝の壁面と底面との連結部が滑らかな円弧を成す場合は、この円弧の壁面側の開始点を前述の連結点と見做す。この溝下領域に占めるアンダートレッドの割合とは、子午線断面における溝下領域全体の断面積に対する溝下領域に含まれるアンダートレッドの断面積の割合である。また、本発明において、弾性率とは、ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用い、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度２０℃の条件にて測定された貯蔵弾性率（Ｅ’）を意味する。

本発明においては、アンダートレッドを構成するゴム組成物が、前述のように、ゴム成分中に天然ゴムを１５重量％〜８０重量％、ポリブタジエンゴムを１０重量％〜６０重量％含み、充填剤としてカーボンブラックをシリカと共に含み、硫黄をゴム成分１００重量部に対して２．０重量部〜６．０重量部を含む。このようにアンダートレッドを構成するゴム組成物の組成を限定することで、アンダートレッドの発熱性および疲労性が良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

本発明においては、主溝の内面のうち少なくとも底面の一部にアンダートレッドが露出していることが好ましい。このようにアンダートレッドが露出することで、より効果的にグルーブクラックを防止することが可能になる。

尚、本発明において「高さｈ」を測定する陸部の幅方向中心位置とは、一対の主溝間に区画された陸部の場合は、各陸部の踏面における端部間のタイヤ幅方向の中心位置であり、陸部の端部から幅方向中心位置までの距離が各陸部の幅Ｗの１／２になっている。一方で、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向外側に区画された陸部（所謂、ショルダー陸部）の場合は、陸部の踏面における主溝側の端部と接地端との間のタイヤ幅方向の中心位置であり、主溝側の端部から幅方向中心位置までの距離または接地端から幅方向中心位置までの距離が陸部の幅Ｗの１／２になっている。接地端とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときのタイヤ軸方向の端部である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“ＤｅｓｉｇｎＲｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“ＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥＲＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車である場合には１８０ｋＰａとする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥＲＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤＣＡＰＡＣＩＴＹ”である。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。図１のトレッド部を拡大して示す子午線断面図である。本発明の別の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示す子午線断面図である。本発明の別の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部を拡大して示す子午線断面図である。

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に示すように、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。尚、図１において、ＣＬはタイヤ赤道を示す。

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはベルト層７ａ（図１の例では２層のベルト層７ａ）が埋設されている。各ベルト層７ａは、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７ａにおいて、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７ａの外周側にはベルト補強層７ｂ（図１の例では２層のベルト補強層７ｂ）が設けられている。ベルト補強層７ｂは、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層７ｂにおいて、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。尚、本発明では、これらベルト層７ａおよびベルト補強層７ｂを「補強層７」と総称する。本発明において、ベルト層７ａは必須の要素であるが、ベルト補強層７ｂは任意の要素であるので、図示のようにベルト層７ａおよびベルト補強層７ｂが設けられる場合の他に、補強層７としてベルト層７ａのみが設けられることもあり得る。

トレッド部１の外表面には、タイヤ周方向に延びる主溝８（図１では４本の主溝８）が設けられ、この主溝８によって陸部９（図１では５列の陸部９）が区画されている。陸部９は、タイヤ全周に亘って連続して延在するリブまたはタイヤ幅方向に延びるラグ溝（不図示）によって区画されたブロックのいずれであってもよい。このとき、補強層７の外周面から主溝８の底面までの高さＨｇ（以下、溝下ゲージＨｇという場合もある）は５ｍｍ以下に設定されている。また、補強層７の外周面から陸部９の表面（踏面）までの高さＨｔが３０ｍｍ以下に設定されている。これら高さＨｇ，Ｈｔは、補強層７としてベルト層７ａのみが設けられた場合にはベルト層７ａの外周面を基準とした高さであり、ベルト層７ａおよびベルト補強層７ｂが設けられた場合にはベルト補強層７ｂの外周面を基準と下高さである。補強層７（ベルト層７ａ、ベルト補強層７ｂ）の外周面とは、補強層７を構成する補強コード（ベルト層７ａの場合はベルトコード、ベルト補強層７ｂの場合は有機繊維コード）を被覆するコートゴムのタイヤ径方向外側の面である。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはトレッドゴム層１０が配され、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはサイドゴム層２０が配され、ビード部３におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはリムクッションゴム層３０が配されている。トレッドゴム層１０は、物性の異なる２種類のゴム層（キャップトレッド１１、アンダートレッド１２）をタイヤ径方向に積層した構造を有する。

本発明は、このような一般的な空気入りタイヤにおいて、後述のように主としてアンダートレッドゴム層１２の構造や物性を規定したものである。そのため、アンダートレッド１２（およびアンダートレッド１２に応じて構造が変わり得るキャップトレッド１１）を除く空気入りタイヤの基本的な断面構造は上述の構造に限定されるものではない。

本発明では、図２に示すように、子午線断面において主溝８の溝下領域に占めるアンダートレッド１２の割合が９５％以上であり、溝下領域の大半がアンダートレッド１２で構成されている。これに対して、陸部９の幅方向中心位置における補強層７の外周面からキャップトレッド１１とアンダートレッド１２との境界までの高さｈが０．５ｍｍ以上であり、且つ、この高さｈが高さＨｇ（溝下ゲージＨｇ）に対してｈ＜Ｈｇ、好ましくはｈ≦０．９５Ｈｇの関係を満たしている。アンダートレッド１２は、前述のようにキャップトレッド１１とは異なるゴム組成物で構成されるが、アンダートレッド１２を構成するゴム組成物は、ゴム成分中にブタジエン構造を必ず含み、且つ、ゴム成分１００重量部に対して２０重量部〜８０重量部の充填剤を必ず含む。

上述の配合のゴム組成物からなるアンダートレッド１２はキャップトレッド１１に比べて柔軟で歪みに対して柔軟に追従可能な特性を有するので、上記のようにアンダートレッド１２で溝下領域の大半を占めるようにトレッド部１を構成することで、グルーブクラックの発生を抑制することができる。このとき、陸部９の下方については、高さｈを上記範囲に限定してアンダートレッド１１が占める割合を抑えているので、トレッド部１全体の剛性（特に陸部９の剛性）が低下することはなく、操縦安定性については良好に維持することができる。また、トレッド部１全体の構造として、高さＨｇと高さＨｔが上記範囲に設定されているので、転がり抵抗も低減することができる。

子午線断面において主溝８の溝下領域に占めるアンダートレッド１２の割合が９５％よりも小さいと、アンダートレッド１２によって主溝８の底面を柔軟にする効果が充分に得られず、グルーブクラックの発生を抑制する効果が得られない。理想的には、主溝８の溝下領域に占めるアンダートレッド１２の割合が１００％に近くアンダートレッド１２が主溝８の底面に露出していることが好ましいが、製造上、図３に示すように、主溝８の底面にキャップトレッド１１が存在することもある。このようにキャップトレッド１１が主溝８の溝底に露出していても、アンダートレッド１２が上述の割合を満たしていれば（即ち、溝底に露出するキャップトレッド１１が溝下領域に占める割合が５％未満であれば）、グルーブクラックの発生を抑制する本発明の効果を充分に発揮することができる。尚、図３では、キャップトレッド１１が主溝８の溝底の全面に露出しているが、このように溝下領域においてキャップトレッド１１がアンダートレッド１２よりも溝底側に存在する場合であっても、アンダートレッド１２が溝底の一部に露出していれば、溝底の一部に露出したアンダートレッド１２によって効果的なグルーブクラック抑制効果が得られる。即ち、溝下領域の９５％以上を占めたアンダートレッド１２は、溝底に露出しなくてもグルーブクラックを抑制することができるが、グルーブクラックを抑制する効果を高めるには、主溝８の内面のうち少なくとも底面の一部に露出していることが好ましく、より好ましくは主溝の８の内面に露出するアンダートレッド１２が多いとよく、最も好ましくは主溝８の底面の全面にアンダートレッド１２が露出しているとよい。

尚、図３のように主溝８の底面の全面をキャップトレッド１１が覆っている場合、主溝８の底面の下側におけるアンダートレッド１２の厚さ（高さＨｇを測定した位置における補強層７の外周面からキャップトレッド１１とアンダートレッド１２との境界までの高さ）をｈ’とすると、高さｈと高さｈ’とはｈ＜ｈ’の関係を満たしているとよく、より好ましくはｈ≦０．９５ｈ’の関係を満たしているとよい。尚、主溝８の溝下領域に占めるアンダートレッド１２の割合が１００％である場合には、高さｈ’は高さＨｇと一致するので前述の高さｈと高さＨｇの関係（ｈ＜Ｈｇ、好ましくはｈ≦０．９５Ｈｇ）となる。

補強層７の外周面から陸部９の表面までの高さＨｔが３０ｍｍを超えるか、補強層７の外周面から主溝８の底面までの高さＨｇが５ｍｍを超えると、トレッド部１全体の厚さが増すため、操縦安定性の悪化に加えて、転がり抵抗を充分に低減することができない。陸部９の幅方向中心位置における補強層７の外周面からキャップトレッド１１とアンダートレッド１２との境界までの高さｈが０．５ｍｍよりも小さいと、陸部９の下方にアンダートレッド１２が実質的に存在しなくなるためタイヤ本来の性能が損なわれ、発熱性が著しく悪化する。高さｈがＨｇ以上であると、陸部９の下方においてアンダートレッド１２の量が増加するため、トレッド部１全体の剛性（陸部９の剛性）を維持することが難しくなり、操縦安定性が低下する。尚、本発明では、陸部９の幅方向中心位置における高さｈが高さＨｇよりも小さければ充分に陸部９の剛性を保つことができる。つまり、例えば図４に示すように、主溝８の底面および壁面を覆うようにアンダートレッド１２が配される一方で、陸部９の幅方向中心に向かってアンダートレッドの厚さが減少して、子午線断面においてキャップトレッド１１とアンダートレッド１２の境界が略Ｖ字状を成して、陸部９の幅方向中心位置の近傍のみで高さｈがｈ＜Ｈｇの関係を満たすような構造であってもよい。

上述のように、キャップトレッド１１とアンダートレッド１２とは物性の異なるゴム組成物で構成されるが、具体的には、アンダートレッド１２を構成するゴム組成物の弾性率Ｅｕが１２ＭＰａ以下であり、且つ、キャップトレッド１１を構成するゴム組成物の弾性率Ｅｃがアンダートレッド１２を構成するゴム組成物の弾性率Ｅｕに対してＥｃ／Ｅｕ≦５．０の関係を満たすことが好ましい。このように弾性率Ｅｕを設定することで、アンダートレッド１２を充分に柔軟にすることができグルーブクラックの発生を抑制するには有利になる。また、弾性率Ｅｕと弾性率Ｅｃとが上記関係を満たすことで、両者の物性のバランスが良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。尚、キャップトレッド１１を構成するゴム組成物の弾性率Ｅｃは、上記関係を満たしていれば特に限定されないが、例えば４ＭＰａ〜２０ＭＰａに設定することができる。

アンダートレッド１２を構成するゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、上記のようにブタジエン構造を必ず含む。このようなジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、分子末端が変性された変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴム等のタイヤ用ゴム組成物に通常用いられるゴムを使用することができる。特に、ゴム成分中に天然ゴムまたはポリイソプレンゴムを１５重量％〜８０重量％、ポリブタジエンゴムを１０重量％〜６０重量％含むとよい。尚、ブタジエンゴムは変性剤により変性されていてもよく、重合時に使用される触媒についても限定はされず、ニッケル、チタン、クロム、ネオジオム、リチウム等の触媒によって製造されたブタジエンゴムを用いてよい。これらジエン系ゴムは、単独または任意のブレンドとして使用することができる。このようなゴム成分を用いることで、溝下ゴム層４０の疲労性と発熱性が良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

アンダートレッドを構成するゴム組成物は、前述のゴム成分１００重量部に対して２０重量部〜８０重量部の充填剤を必ず含むが、充填剤の配合量がゴム成分１００重量部に対して２０重量部よりも少ないと、ゴムの硬さを維持できず操縦安定性が悪化する。充填剤の配合量がゴム成分１００重量部に対して８０重量部よりも多いと転がり抵抗を充分に低減することができない。充填剤としては、カーボンブラックを単独もしくはシリカと共に含んでもよい。

アンダートレッド１２を構成するゴム組成物は、硫黄をゴム成分１００重量部に対して２．０重量部〜６．０重量部を含むことが好ましい。このように所定量の硫黄が配合されることで、アンダートレッド１２を構成するゴム組成物の強靭性が向上し、グルーブクラック防止に有利であり、更に操縦安定性に影響する硬度と発熱性のバランスを良好に両立できる。硫黄の配合量がゴム成分１００重量部に対して２．０重量部よりも少ないと、架橋密度が低下して、弾性率が著しく低下し、操縦安定性が悪化する。硫黄の配合量がゴム成分１００重量部に対して６．０重量部よりも多いと、加硫密度が増大して、弾性率が過剰となり、グルーブクラックを防止する効果が充分に得られなくなる。

アンダートレッド１２を構成するゴム組成物には、上記以外の他の配合剤を添加することができる。他の配合剤としては、加硫促進剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など、一般的に空気入りタイヤに使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量にすることができる。

尚、本発明では、グルーブクラックの抑制に直接的に寄与するアンダートレッド１２の物性が重要であり、アンダートレッド１２については上記のように組成が限定されているが、キャップトレッド１１を構成するゴム組成物の配合については特に限定されない。例えば、キャップトレッド１１を構成するゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、もしくは分子末端が変性された変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴム等のタイヤ用ゴム組成物に通常用いられるゴムを使用することができ、充填剤としては、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるカーボンブラック、シリカとしては、沈降シリカなどの湿式法又は乾式法で製造されたものを使うことができ、また市販品としては、Ｕｌｔｒａｓｉｌ７０００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ９１００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、ＺｅｏｓｉｌＰｒｅｍｉｕｍ２００ＭＰ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、Ｚｅｏｓｉｌ１１５ＧＲ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ５０００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、またはＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）などを使うことができる。

まず、表１に示す配合からなる８種類のタイヤ用ゴム組成物（ゴム１〜８）を調整した。これらゴム組成物の調製に当たり、それぞれ硫黄及び加硫促進剤を除く成分を秤量し、１．８Ｌの密閉型ミキサーで１６０℃、５分間混練した後、そのマスターバッチを放出した。このマスターバッチをオープンロールで混練し、硫黄及び加硫促進剤を加え、混合することで、各ゴム組成物を得た。尚、表１には、ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用い、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度２０℃の条件にて測定した各ゴム組成物の弾性率を併せて示した。

表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ１５０２
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０
・ＣＢ：ＴＨＡＩＣＡＲＢＯＮＢＬＡＣＫＰＵＢＬＩＣＫ社製ＴＨＡＩＢＬＡＣＫＮ５５０
・シリカ：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３ＧＲ
・オイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・カップリング剤：Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・酸化亜鉛：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：ＮＩＣＯＬＬＩＭＩＴＥＤ社製ＰＩＬＦＬＥＸ１３
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤：ＦＬＥＸＳＹＳ社製ＳＡＮＴＯＣＵＲＥＣＢＳ

次いで、上述のタイヤ用ゴム組成物（ゴム１〜８）をアンダートレッドに用いて、タイヤサイズが２４５／５０Ｒ１８であり、図１に示す基本構造を有し、アンダートレッドを構成するゴム組成物の種類、キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｃとアンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｕとの比Ｅｃ／Ｅｕ、主溝の底面の補強層の外周面からの高さＨｇ、陸部の表面の補強層の外周面からの高さＨｔ、陸部の幅方向中心位置におけるキャップトレッドとアンダートレッドとの境界の補強層の外周面からの高さｈ、溝下領域に占めるアンダートレッドの割合を表２のように設定した従来例１、比較例１〜１０、実施例１〜６の１７種類の空気入りタイヤを作製した（尚、本発明の条件を満たす「ゴム８」以外を用いた実施例１〜５は参考例である）。

尚、表２，３の「アンダートレッドの種類」の欄には、各ゴム組成物の弾性率（表１に記載）を併せて示した。また、キャップトレッドとしては、空気入りタイヤにおいてキャップトレッドトして一般的に用いられるゴム組成物を用いたが、その弾性率Ｅｃは８．０ＭＰａであった。

これら１７種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、耐グルーブクラック性、操縦安定性、発熱性を評価し、その結果を表２，３に併せて示した。

耐グルーブクラック性
各試験タイヤをリムサイズ１８×８ＪＪのホイールに組み付けて、空気圧２３０ｋＰａを充填し、温度５０℃の条件で１００ｐｐｍｈのオゾンを照射する容器内に１日放置した後、主溝の底面のクラック発生状況を目視で確認し、従来例１の結果を２点（基準）とする５段階で評価した。

操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１８×８ＪＪのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして排気量２．５Ｌクラスの試験車両に装着し、乾燥路面からなる周回コースにて、テストドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性に優れることを意味する。尚、この指数値が「９７」以上であれば、従来レベルを維持して充分に良好な操縦安定性を維持したことを意味する。

発熱性
各試験タイヤにおいて溝下ゴム層に用いられたゴム組成物を、所定の金型中で１６０℃で３０分間プレス加硫して試験片を作製し、この試験片の６０℃におけるｔａｎδを、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所社製）を用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、雰囲気温度６０℃の条件で測定した。評価結果は、比較例１の測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど６０℃におけるｔａｎδが小さく、低発熱性であることを意味する。尚、この指数値が「９５」以上であれば、従来レベルを維持して充分に良好な発熱性を維持したことを意味する。

表２，３から明らかなように、実施例１〜６はいずれも、従来例１に対して、操縦安定性および発熱性を維持または低減しながら、耐グルーブクラック性を向上した。

一方、比較例１は高さＨｔが高く、また比較例２はアンダートレッドの割合が高いが高さＨｇが高いために、耐グルーブクラック性には優れるが、操縦安定性および発熱性が悪化した。比較例３は、溝下領域に置けるアンダートレッドの割合が少ないため耐グルーブクラック性を向上する効果が得られなかった。比較例４は、高さｈが過小であるため走行時にゴムが大きく変形・発熱する陸部中央にアンダートレッドが実質的に存在しなくなり、発熱性が悪化した。比較例５は、高さｈが過大であるため陸部剛性が低下し、操縦安定性が悪化した。比較例６は、アンダートレッドとして充填剤の配合量が過剰であるゴム組成物（ゴム４）が用いられたため、発熱性が悪化した。比較例７は、アンダートレッドとして充填剤の配合量が過少であるゴム組成物（ゴム５）が用いられたため、弾性率と発熱のバランスが悪化し、操縦安定性および発熱性が悪化した。比較例８は、アンダートレッドの弾性率Ｅｕが過剰となったため、耐グルーブクラック性が悪化した。比較例９は、キャップトレッドの弾性率Ｅｃとアンダートレッドの弾性率Ｅｕの比が過剰に大きくなったため、操縦安定性、発熱性が悪化した。比較例１０はアンダートレッドとしてブタジエン構造を含むブタジエンゴムを用いられていないゴム組成物（ゴム８）が用いられたため発熱性が悪化した。

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ビードフィラー
７補強層
７ａベルト層
７ｂベルト補強層
８主溝
９陸部
１０トレッドゴム層
１１キャップトレッド
１２アンダートレッド
２０サイドゴム層
３０リムクッションゴム層
４０溝下ゴム層
ＣＬタイヤ赤道

Claims

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、該一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された補強層と、前記トレッド部における前記カーカス層および前記補強層の外周側に配置されたトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に延びる主溝と該主溝によって区画された陸部とが形成された空気入りタイヤにおいて、
前記トレッドゴム層が前記トレッド部の表面に露出するキャップトレッドと該キャップトレッドの内周側に配置されたアンダートレッドとで構成され、子午線断面において前記主溝の溝下領域に占める前記アンダートレッドの割合が９５％以上であり、前記補強層の外周面から前記陸部の表面までの高さＨｔが３０ｍｍ以下であり、前記補強層の外周面から前記主溝の底面までの高さＨｇが５ｍｍ以下であり、前記陸部の幅方向中心位置における前記補強層の外周面から前記キャップトレッドと前記アンダートレッドとの境界までの高さｈが０．５ｍｍ以上かつ前記高さＨｇに対してｈ＜Ｈｇの関係を満たし、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物がゴム成分中に天然ゴム、ポリブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムの３種を含み、前記ゴム成分中における天然ゴムの割合が１５重量％〜８０重量％、ポリブタジエンゴムの割合が１０重量％〜６０重量％であり、且つ、前記ゴム成分１００重量部に対して２０重量部〜８０重量部の充填剤と、２．０重量部〜６．０重量部の硫黄とを含み、前記充填剤はカーボンブラックおよびシリカであり、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｕが１１ＭＰａ以下であり、且つ、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ｅｃが前記弾性率Ｅｕに対してＥｃ／Ｅｕ≦５．０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記主溝の内面のうち少なくとも底面の一部に前記アンダートレッドが露出していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。