JP7355985B2 - pneumatic tires - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 平成30年3月1日にウェブサイト(http://www.y-yokohama.com/product/truckbustire/710r/)に掲載Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Posted on the website (http://www.y-yokohama.com/product/truckbustire/710r/) on March 1, 2018

本発明は、主として重荷重用空気入りタイヤのトレッド部に用いることを意図したタイヤ用ゴム組成部と、それを用いた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a tire rubber composition mainly intended for use in the tread portion of a heavy-duty pneumatic tire, and a pneumatic tire using the same.

空気入りタイヤは、主として、排水性を確保したりウェット路面におけるトラクション性能(以下、ウェット性能という)を確保するためにトレッド面に多数の溝が形成されている。一方で、溝の本数を多くし過ぎると、陸部の剛性が低下して耐摩耗性が低下する傾向がある。そのため、従来の空気入りタイヤの中には、溝の配置や形状を工夫することにより、これらの相反する性能の向上を図っているものがある(例えば、特許文献1を参照)。しかしながら、溝の態様だけでウェット性能と耐摩耗性能との両立を図ることには限度があり、トレッド部を構成するタイヤ用ゴム組成物の特性によって、これら相反する性能を向上して、これら性能の両立を図るための対策が求められている。 Pneumatic tires have a large number of grooves formed on the tread surface mainly to ensure drainage performance and traction performance on wet road surfaces (hereinafter referred to as wet performance). On the other hand, if the number of grooves is too large, the rigidity of the land portion tends to decrease and the wear resistance tends to decrease. Therefore, some conventional pneumatic tires attempt to improve these conflicting performances by devising the arrangement and shape of the grooves (for example, see Patent Document 1). However, there is a limit to the ability to achieve both wet performance and abrasion resistance using only the shape of the grooves, and the characteristics of the tire rubber composition that makes up the tread part can improve these conflicting performances. Measures are required to achieve both.

特開2017‐124773号公報JP 2017-124773 Publication

本発明の目的は、ウェット性能と耐摩耗性能とを向上して、これら性能をバランスよく両立することを可能にしたタイヤ用ゴム組成物および空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire and a pneumatic tire that have improved wet performance and wear resistance performance, and are able to achieve both of these performances in a well-balanced manner.

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本のラグ溝とを備え、前記周方向溝と前記ラグ溝とによって複数のブロックが区画された空気入りタイヤであって、前記複数のブロックはタイヤ赤道上に配置された複数のセンターブロックがタイヤ全周に亘って配列されて構成されたセンターブロック列を含み、タイヤ赤道を中心としたトレッド展開幅の50%の範囲内をセンター領域としたとき、前記センター領域内のすべての溝の総面積に対するタイヤ周方向に隣り合う前記センターブロックの間に位置するラグ溝の総面積の割合が20%~50%であり、前記トレッド部は加硫ゴムからなり、該加硫ゴムを構成するゴム組成物は、天然ゴムおよびポリブタジエンゴムからなり前記ポリブタジエンゴムを35質量部以上70質量部以下含むジエン系ゴム100質量部に対して、シリカおよびカーボンブラックを含む充填剤が55質量部以上80質量部以下配合され、前記シリカの配合量が前記充填剤の総量の10質量%以上50質量%以下であり、前記加硫ゴムは20℃におけるtanδが0.18以上0.28以下であり、20℃におけるJIS-A硬度が66以上76以下であることを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention that achieves the above object has a plurality of circumferential grooves extending along the tire circumferential direction on the surface of the tread portion, and a plurality of lug grooves extending along the tire width direction. A pneumatic tire comprising a plurality of blocks partitioned by the circumferential groove and the lug groove, wherein the plurality of blocks include a plurality of center blocks arranged on the tire equator and extending over the entire circumference of the tire. When the center area includes a row of center blocks arranged in such a manner that the center area is within 50% of the tread width centered on the tire equator, the circumferential direction of the tire is relative to the total area of all grooves in the center area. The ratio of the total area of the lug grooves located between the adjacent center blocks is 20% to 50%, the tread portion is made of vulcanized rubber, and the rubber composition constituting the vulcanized rubber is: 55 parts by mass or more and 80 parts by mass or less of a filler containing silica and carbon black are blended with 100 parts by mass of a diene rubber made of natural rubber and polybutadiene rubber and containing 35 parts by mass or more and 70 parts by mass or less of the polybutadiene rubber, The blending amount of the silica is 10% by mass or more and 50% by mass or less of the total amount of the filler, and the vulcanized rubber has a tan δ of 0.18 or more and 0.28 or less at 20°C, and conforms to JIS-A at 20°C. It is characterized by a hardness of 66 or more and 76 or less .

本発明の空気入りタイヤのトレッド部に用いられるゴム組成物は、上述の配合であり、且つ、20℃におけるtanδ硬度が上述の範囲に設定されているため、ウェット性能と耐摩耗性能とを向上し、これら性能をバランスよく両立することができる。尚、本明細書において、20℃におけるtanδおよび20℃におけるJIS-A硬度は、前述のゴム組成物からなる加硫ゴムの物性である。具体的には、20℃におけるJIS-A硬度は、JIS K6253に規定されるデュロメータ硬さ試験に準拠して、20℃の条件でタイプAのデュロメータを用いて測定される硬度である。また、20℃におけるtanδは、東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを使用し、温度20℃の雰囲気中で、周波数20Hz、初期歪10%、動歪±2%の条件で測定した値である。tanδおよび硬度はいずれも加硫された空気入りタイヤから採取したゴム片を用いて測定することができる。本発明の空気入りタイヤでは、トレッド部の表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本のラグ溝とを備え、周方向溝とラグ溝とによって複数のブロックが区画され、複数のブロックはタイヤ赤道上に配置された複数のセンターブロックがタイヤ全周に亘って配列されて構成されたセンターブロック列を含み、タイヤ赤道を中心としたトレッド展開幅の50%の範囲内をセンター領域としたとき、センター領域内のすべての溝の総面積に対するタイヤ周方向に隣り合うセンターブロックの間に位置するラグ溝の総面積の割合が20%~50%であるため、ウェット性能に寄与するセンター領域内において、ウェット性能への影響が特に大きいセンターラグ溝と他の溝とバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。 The rubber composition used for the tread portion of the pneumatic tire of the present invention has the above-mentioned formulation and the tan δ hardness at 20°C is set within the above range, so it has excellent wet performance and wear resistance. It is possible to achieve both these performances in a well-balanced manner. In this specification, tan δ at 20° C. and JIS-A hardness at 20° C. are physical properties of the vulcanized rubber made of the above-mentioned rubber composition. Specifically, JIS-A hardness at 20°C is hardness measured using a type A durometer at 20°C in accordance with the durometer hardness test specified in JIS K6253. In addition, tan δ at 20°C is a value measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho in an atmosphere at a temperature of 20°C under the conditions of a frequency of 20 Hz, an initial strain of 10%, and a dynamic strain of ±2%. . Both tan δ and hardness can be measured using rubber pieces taken from vulcanized pneumatic tires. The pneumatic tire of the present invention includes a plurality of circumferential grooves extending along the tire circumferential direction on the surface of the tread portion and a plurality of lug grooves extending along the tire width direction, and A plurality of blocks are partitioned by grooves and lug grooves, and the plurality of blocks include a center block row constituted by a plurality of center blocks arranged on the tire equator and arranged around the entire circumference of the tire. Ratio of the total area of lug grooves located between adjacent center blocks in the tire circumferential direction to the total area of all grooves in the center area, when the center area is within 50% of the tread development width at the center. is 20% to 50%, so within the center region that contributes to wet performance, the center lug groove, which has a particularly large influence on wet performance, is well balanced with other grooves, which improves wear resistance and wet performance. It will be advantageous to have a high degree of compatibility.

本発明の空気入りタイヤのトレッド部(加硫ゴム)を構成するゴム組成物は、ゴム組成物中の全配合剤に対する充填剤の体積分率が19%以上28%以下であることが好ましい。また、ゴム組成物中の全配合剤に対するシリカの体積分率が2%以上14%以下であることが好ましい。 In the rubber composition constituting the tread portion (vulcanized rubber) of the pneumatic tire of the present invention, it is preferable that the volume fraction of the filler with respect to all compounding ingredients in the rubber composition is 19% or more and 28% or less. Further, it is preferable that the volume fraction of silica to all compounding ingredients in the rubber composition is 2% or more and 14% or less.

上述のゴム組成物をトレッド部に用いた本発明の空気入りタイヤでは、トレッド部の表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本のラグ溝とを備え、周方向溝とラグ溝とによって複数のブロックが区画され、複数のブロックはタイヤ赤道上に配置された複数のセンターブロックがタイヤ全周に亘って配列されて構成されたセンターブロック列を含み、タイヤ赤道を中心としたトレッド展開幅の50%の範囲内をセンター領域としたとき、センター領域内のすべての溝の総面積に対するタイヤ周方向に隣り合うセンターブロックの間に位置するラグ溝の総面積の割合が20%~50%であることが好ましい。これにより、ウェット性能に寄与するセンター領域内において、ウェット性能への影響が特に大きいセンターラグ溝と他の溝とバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。In the pneumatic tire of the present invention using the above -mentioned rubber composition in the tread portion, the tread portion has a plurality of circumferential grooves extending along the tire circumferential direction on the surface thereof, and a plurality of circumferential grooves extending along the tire width direction. A plurality of blocks are partitioned by the circumferential groove and the lug groove, and the plurality of blocks are a plurality of center blocks arranged on the tire equator and arranged around the entire circumference of the tire. When the center area includes the configured center block rows and is within 50% of the tread development width centered on the tire equator, the center blocks adjacent in the tire circumferential direction with respect to the total area of all grooves in the center area It is preferable that the ratio of the total area of the lug grooves located between them is 20% to 50%. This creates a good balance between the center lug groove, which has a particularly large effect on wet performance, and other grooves within the center area that contributes to wet performance, which is advantageous for achieving both a high level of wear resistance and wet performance. become.

本発明の空気入りタイヤでは、センター領域内のすべての溝の総面積に対するセンター領域内のラグ溝の総面積の割合が30%~60%であることが好ましい。これにより、ウェット性能に寄与するセンター領域内において、周方向溝とラグ溝とのバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。 In the pneumatic tire of the present invention, the ratio of the total area of the lug grooves in the center region to the total area of all grooves in the center region is preferably 30% to 60%. This provides a good balance between the circumferential grooves and the lug grooves in the center region that contributes to wet performance, which is advantageous in achieving both a high degree of wear resistance and wet performance.

本発明の空気入りタイヤでは、複数のブロックの踏面における輪郭線をそれぞれタイヤ赤道に垂直な投影面に向かって投影した幅方向溝成分の総長さをLa、タイヤ赤道に平行な投影面に向かって投影した周方向溝成分の総長さをLbとし、且つ、正規内圧を充填して正規荷重の20%を負荷した際に路面に当接する範囲のタイヤ幅方向長さをTW′としたとき、これら長さが、40≦La/TW′≦50かつ65≦Lb/TW′≦75の関係を満たすことが好ましい。これにより、低負荷状態における接地幅TW′とトレッド面全体の溝の幅方向成分と周方向成分とのバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。 In the pneumatic tire of the present invention, the total length of the widthwise groove component obtained by projecting the contour lines of the treads of the plurality of blocks toward the projection plane perpendicular to the tire equator is La, and the total length of the groove component in the width direction is La, which is projected toward the projection plane parallel to the tire equator. When the total length of the projected circumferential groove component is Lb, and the length in the tire width direction of the range that contacts the road surface when filled with the normal internal pressure and loaded with 20% of the normal load is TW', then these The length preferably satisfies the following relationships: 40≦La/TW'≦50 and 65≦Lb/TW'≦75. This improves the balance between the ground contact width TW' under low load conditions and the widthwise and circumferential components of the grooves on the entire tread surface, which is advantageous in achieving both a high degree of wear resistance and wet performance. .

本発明の空気入りタイヤでは、タイヤ赤道を中心としたセンターブロックのタイヤ幅方向長さの10%の範囲内を赤道領域としたとき、赤道領域の総面積に対する赤道領域内のブロック踏面の面積の割合が30%~70%であることが好ましい。これにより、ウェット性能に対する影響が大きい赤道領域内での溝と陸部のバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。 In the pneumatic tire of the present invention, when the equatorial region is defined as a range of 10% of the tire width direction length of the center block centered on the tire equator, the area of the block tread in the equatorial region is smaller than the total area of the equatorial region. Preferably, the proportion is between 30% and 70%. This improves the balance between the grooves and the land in the equatorial region, which has a large effect on wet performance, and is advantageous in achieving both a high degree of wear resistance and wet performance.

本発明の空気入りタイヤでは、センターブロックの踏面にタイヤ幅方向に沿って延在して両端が周方向溝に開口する細溝が形成されたことが好ましい。これにより、ブロック剛性を著しく低下させることなく細溝の溝成分を追加することができ、耐摩耗性能を維持しながらウェット性能を向上することができる。 In the pneumatic tire of the present invention, it is preferable that a narrow groove is formed in the tread surface of the center block, extending along the width direction of the tire, and having both ends opening into circumferential grooves. As a result, the groove component of the narrow grooves can be added without significantly reducing block rigidity, and wet performance can be improved while maintaining wear resistance performance.

尚、本発明において、「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“Design Rim”、或いはETRTOであれば“Measuring Rim”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“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“INFLATION PRESSURE”であるが、タイヤが乗用車用である場合には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“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の88%に相当する荷重とする。 In the present invention, a "regular rim" is a rim specified for each tire by the standard in a standard system including the standard on which the tire is based, for example, a standard rim for JATMA, a "regular rim" for TRA, etc. "Design Rim" or "Measuring Rim" in the case of ETRTO. "Regular internal pressure" is the air pressure specified for each tire by each standard in the standard system including the standard on which the tire is based, and for JATMA it is the maximum air pressure, and for TRA it is the air pressure specified in the table "TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS". If the tire is for a passenger car, it is 180 kPa. "Regular load" is the load specified for each tire by each standard in the standard system including the standard on which the tire is based, and for JATMA it is the maximum load capacity, and for TRA it is the load specified in the table "TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS". If the tire is for a passenger car, the maximum value described in "COLD INFLATION PRESSURES" is "LOAD CAPACITY" for ETRTO, but if the tire is for a passenger car, the load is equivalent to 88% of the above load.

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。1 is a meridian cross-sectional view of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention. 本発明の空気入りタイヤのトレッド部の一例を模式的に示す正面図である。1 is a front view schematically showing an example of a tread portion of a pneumatic tire of the present invention. 本発明の空気入りタイヤのトレッド部の別の例を模式的に示す正面図である。FIG. 3 is a front view schematically showing another example of the tread portion of the pneumatic tire of the present invention. 本発明のセンターブロックを拡大して示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the center block of the present invention.

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。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明のタイヤ用ゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、具体的には、天然ゴムとポリブタジエンゴムとの2種で構成される。ジエン系ゴムとして、天然ゴムとポリブタジエンゴムを用いることで、ゴム組成物の耐摩耗性を良好にすることができる。天然ゴムやポリブタジエンゴムとしては、空気入りタイヤのトレッド用ゴム組成物に通常用いられるものを使用するとよい。 In the tire rubber composition of the present invention, the rubber component is a diene rubber, and specifically, it is composed of two types: natural rubber and polybutadiene rubber. By using natural rubber and polybutadiene rubber as the diene rubber, the abrasion resistance of the rubber composition can be improved. As the natural rubber or polybutadiene rubber, those commonly used in rubber compositions for treads of pneumatic tires may be used.

ポリブタジエンゴムは、ジエン系ゴム100質量部中に35質量部以上70質量部以下、好ましくは35質量部~55質量部が必ず含まれる。天然ゴムの配合量は、ジエン系ゴム100質量部に対して好ましくは30質量部以上65質量部以下、より好ましくは45質量部~65質量部である。ポリブタジエンゴムの配合量が35質量部未満であると耐摩耗性が低下する。ポリブタジエンゴムの配合量が70質量部を超えるとウェット性能が低下する。 The polybutadiene rubber is always contained in an amount of 35 parts by mass or more and 70 parts by mass or less, preferably 35 parts by mass to 55 parts by mass, per 100 parts by mass of the diene rubber. The amount of natural rubber blended is preferably 30 parts by mass or more and 65 parts by mass or less, more preferably 45 parts by mass to 65 parts by mass, based on 100 parts by mass of the diene rubber. If the amount of polybutadiene rubber blended is less than 35 parts by mass, abrasion resistance will decrease. If the blending amount of polybutadiene rubber exceeds 70 parts by mass, wet performance will deteriorate.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、シリカおよびカーボンブラックを含む充填剤が必ず配合される。これら充填剤を配合することで、タイヤ用ゴム組成物の強度を高めることができる。充填剤の配合量は、上述のジエン系ゴム100質量部に対して、55質量部以上80質量部以下、好ましくは56質量部~70質量部である。この充填剤のうち、特にシリカの配合量は充填剤の総量の10質量%以上50質量%以下、好ましくは11質量%~33質量%である。このように充填剤中にシリカを適度な量だけ含むことで、耐摩耗性を向上させながらウェット性能を良好にすることができる。充填剤の配合量が55質量部未満であるとウェット性能が低下する。充填剤の配合量が80質量部を超えると耐摩耗性能が低下する。シリカの配合量が充填剤の総量の10質量%未満であると、ウェット性能が低下する。シリカの配合量が充填剤の総量の50質量%を超えると耐摩耗性能が低下する。 The tire rubber composition of the present invention always contains a filler containing silica and carbon black. By blending these fillers, the strength of the tire rubber composition can be increased. The blending amount of the filler is 55 parts by mass or more and 80 parts by mass or less, preferably 56 parts by mass to 70 parts by mass, based on 100 parts by mass of the above-mentioned diene rubber. Among these fillers, the amount of silica blended is 10% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 11% by mass to 33% by mass, based on the total amount of fillers. By including an appropriate amount of silica in the filler in this manner, it is possible to improve wet performance while improving wear resistance. If the amount of filler added is less than 55 parts by mass, wet performance will deteriorate. If the blending amount of the filler exceeds 80 parts by mass, the wear resistance will deteriorate. If the amount of silica is less than 10% by mass of the total amount of fillers, the wet performance will deteriorate. If the amount of silica blended exceeds 50% by mass of the total amount of fillers, the wear resistance will decrease.

シリカの配合量は、上述の充填剤の総量に対する比率を満たせばよいが、上述のジエン系ゴム100質量部に対して、好ましくは6質量部~30質量部、より好ましくは7質量部~23質量部にするとよい。 The amount of silica to be blended may satisfy the above-mentioned ratio to the total amount of fillers, but it is preferably 6 parts by mass to 30 parts by mass, more preferably 7 parts by mass to 23 parts by mass, based on 100 parts by mass of the above-mentioned diene rubber. It is best to use parts by mass.

シリカのCTAB吸着比表面積は、特に限定されないが、好ましくは140m2 /g~230m2 /g、より好ましくは150m2 /g~180m2 /gであるとよい。 The CTAB adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, but is preferably 140 m 2 /g to 230 m 2 /g, more preferably 150 m 2 / g to 180 m 2 /g.

シリカとしては、タイヤ用ゴム組成物に通常使用されるシリカ、例えば湿式法シリカ、乾式法シリカあるいは表面処理シリカなどを使用することができる。シリカは、市販されているものの中から適宜選択して使用することができる。また通常の製造方法により得られたシリカを使用することができる。 As the silica, silica commonly used in tire rubber compositions, such as wet-process silica, dry-process silica, or surface-treated silica, can be used. Silica can be appropriately selected and used from commercially available silica. Moreover, silica obtained by a normal manufacturing method can be used.

上記のように充填剤はカーボンブラックを必ず含むが、カーボンブラックの配合量は充填剤の総量の好ましくは70質量%~94質量%、より好ましくは77質量%~93質量%であるとよい。また、上述のジエン系ゴム100質量部に対して、好ましくは35質量部~65質量部、より好ましくは45質量部~55質量部配合するとよい。このように充填剤中にカーボンブラックを適度な量だけ含むことで、ゴム組成物の強度を高くし耐摩耗性を高くすることができる。 As mentioned above, the filler necessarily contains carbon black, and the amount of carbon black added is preferably 70% to 94% by mass, more preferably 77% to 93% by mass of the total amount of the filler. Further, it is preferably added in an amount of 35 parts by mass to 65 parts by mass, more preferably 45 parts by mass to 55 parts by mass, per 100 parts by mass of the above-mentioned diene rubber. By including an appropriate amount of carbon black in the filler in this manner, the strength and abrasion resistance of the rubber composition can be increased.

カーボンブラックとしては、ASTM D1765により分類された等級が、例えばSAF、ISAF級であるカーボンブラックを使用することが好ましい。カーボンブラックの窒素吸着比表面積N2 SAは、特に限定されないが、好ましくは90m2 /g~150m2 /g、より好ましくは110m2 /g~145m2 /gであるとよい。 As the carbon black, it is preferable to use carbon black whose grade is classified by ASTM D1765, for example, SAF or ISAF grade. The nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of carbon black is not particularly limited, but is preferably 90 m 2 /g to 150 m 2 /g, more preferably 110 m 2 /g to 145 m 2 /g.

更に、本発明では、ゴム組成物中の全配合剤に対する上述の充填剤の体積分率が好ましくは19%以上28%以下、より好ましくは20%~25%であるとよい。このように充填剤の体積分率を設定することで、耐摩耗性を良好にすることができる。充填剤の体積分率が19%未満であるとウェット性能および耐摩耗性能を向上する効果が限定的になる。充填剤の体積分率が28%を超えると耐摩耗性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。 Further, in the present invention, the volume fraction of the above-mentioned filler with respect to all compounding ingredients in the rubber composition is preferably 19% or more and 28% or less, more preferably 20% to 25%. By setting the volume fraction of the filler in this way, it is possible to improve the wear resistance. If the volume fraction of the filler is less than 19%, the effect of improving wet performance and wear resistance performance will be limited. When the volume fraction of the filler exceeds 28%, it becomes difficult to ensure a sufficient effect of improving wear resistance performance.

また、ゴム組成物中の全配合剤に対するシリカの体積分率が好ましくは2%以上14%以下、より好ましくは3%~10%であるとよい。このようにシリカの体積分率を設定することで、耐摩耗性を向上乃至は維持しながら、ウェット性能を良好にすることができる。シリカの体積分率が2%未満であるとウェット性能および耐摩耗性能を向上する効果が限定的になる。シリカの体積分率が14%を超えると耐摩耗性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。尚、充填剤およびシリカの体積分率は、カーボンおよびシリカのコンパウンド中の配合重量をそれぞれの原料比重で割る事により求められる体積をAとし、コンパウンド総重量をコンパウンド比重で割って求められるコンパウンド体積をBとしたとき、体積Bに対する体積Aの割合(A/B)として求めることができる。 Further, the volume fraction of silica relative to all the ingredients in the rubber composition is preferably 2% or more and 14% or less, more preferably 3% to 10%. By setting the volume fraction of silica in this manner, it is possible to improve wet performance while improving or maintaining wear resistance. If the volume fraction of silica is less than 2%, the effect of improving wet performance and wear resistance performance will be limited. When the volume fraction of silica exceeds 14%, it becomes difficult to ensure a sufficient effect of improving wear resistance performance. In addition, the volume fraction of filler and silica is determined by dividing the weight of carbon and silica in the compound by the specific gravity of each raw material, and A is the volume, and the volume of the compound is determined by dividing the total weight of the compound by the specific gravity of the compound. can be determined as the ratio of volume A to volume B (A/B).

本発明のトレッド用ゴム組成物では、シリカの分散性を向上しジエン系ゴムとの補強性をより高くするために、シリカと共にシランカップリング剤を配合してもよい。シランカップリング剤の配合量は、シリカの配合量に対して好ましくは6質量%~16質量%、より好ましくは8質量%~12質量%にするとよい。シランカップリング剤の配合量がシリカの配合量の6質量%未満であると、シリカの分散性を向上する効果が充分に得られない。また、シランカップリング剤が16質量%を超えると、シランカップリング剤同士が重合してしまい、所望の効果を得ることができなくなる。 In the tread rubber composition of the present invention, a silane coupling agent may be blended with the silica in order to improve the dispersibility of the silica and further enhance the reinforcing properties with the diene rubber. The blending amount of the silane coupling agent is preferably 6% by mass to 16% by mass, more preferably 8% by mass to 12% by mass, based on the blending amount of silica. If the blending amount of the silane coupling agent is less than 6% by mass of the blending amount of silica, the effect of improving the dispersibility of silica cannot be sufficiently obtained. Moreover, if the silane coupling agent exceeds 16% by mass, the silane coupling agents will polymerize with each other, making it impossible to obtain the desired effect.

本発明のタイヤ用ゴム組成物には、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、シリカおよびカーボンブラック以外の充填材、加硫剤または架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、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用ゴム組成物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。また混練機としは、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用することができる。 Other compounding agents other than those mentioned above can be added to the tire rubber composition of the present invention. Other additives include fillers other than silica and carbon black, vulcanizing or crosslinking agents, vulcanization accelerators, anti-aging agents, liquid polymers, thermosets, thermoplastics, etc. Examples include various compounding agents used in rubber compositions for tires. The amounts of these compounding agents can be set to conventional general amounts as long as they do not contradict the purpose of the present invention. Further, as the kneading machine, a usual rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, a roll, etc. can be used.

上述の配合で構成された本発明のタイヤ用ゴム組成物は、更に、20℃におけるtanδが0.18以上0.28以下、好ましくは0.19~0.24であり、20℃におけるJIS-A硬度が66以上76以下、好ましくは67~74である。このような物性を有することで、耐摩耗性能とウェット性能を良好にすることができる。20℃におけるtanδが0.18未満であると耐摩耗性能とウェット性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。20℃におけるtanδが0.28を超えると耐摩耗性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。20℃におけるJIS-A硬度が66未満であると耐摩耗性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。20℃におけるJIS-A硬度が76を超えると耐摩耗性能を向上する効果を充分に確保することが難しくなる。 The tire rubber composition of the present invention having the above-mentioned formulation further has a tan δ of 0.18 to 0.28 at 20°C, preferably 0.19 to 0.24, and has a JIS- A hardness is 66 or more and 76 or less, preferably 67-74. By having such physical properties, wear resistance performance and wet performance can be improved. When tan δ at 20° C. is less than 0.18, it becomes difficult to sufficiently secure the effect of improving wear resistance performance and wet performance. When tan δ at 20° C. exceeds 0.28, it becomes difficult to sufficiently secure the effect of improving wear resistance performance. If the JIS-A hardness at 20° C. is less than 66, it will be difficult to ensure a sufficient effect of improving wear resistance. When the JIS-A hardness at 20° C. exceeds 76, it becomes difficult to ensure a sufficient effect of improving wear resistance performance.

本発明のタイヤ用ゴム組成物は、上記の配合および物性によって、ウェット性能と耐摩耗性能を向上し、これら性能をバランスよく両立することができる。そのため、空気入りタイヤ(特に、重荷重用空気入りタイヤ)のトレッド部に好適に用いることができる。本発明のタイヤ用ゴム組成物を適用する空気入りタイヤの構造は特に限定されないが、溝の形状や配置によって、ウェット性能と耐摩耗性能の両立を図っているタイヤであれば、ゴム組成物による性能とタイヤ構造による性能との相乗効果により、より高次元でウェット性能と耐摩耗性能を両立することが可能にある。例えば、図1~図3に示す空気入りタイヤは、後述のようにウェット性能および耐摩耗性能に優れるものであり、本発明のタイヤ用ゴム組成物を好適に用いることができる。 The rubber composition for tires of the present invention can improve wet performance and wear resistance performance and achieve both of these performances in a well-balanced manner by the above-mentioned formulation and physical properties. Therefore, it can be suitably used in the tread portion of a pneumatic tire (especially a pneumatic tire for heavy loads). The structure of the pneumatic tire to which the rubber composition for tires of the present invention is applied is not particularly limited, but as long as the tire has both wet performance and wear resistance performance by the shape and arrangement of the grooves, the rubber composition may be used. The synergistic effect of performance and the performance of the tire structure makes it possible to achieve both wet performance and wear resistance at a higher level. For example, the pneumatic tires shown in FIGS. 1 to 3 have excellent wet performance and wear resistance performance as described below, and the tire rubber composition of the present invention can be suitably used therein.

図1に示すように、本発明の空気入りタイヤは、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は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部1、サイドウォール部2、ビード部3は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。子午線断面図に描写された他のタイヤ構成部材についても、特に断りがない限り、いずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。 As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present invention includes a tread portion 1, a pair of sidewall portions 2 placed on both sides of the tread portion 1, and a pair of sidewall portions 2 placed on the inside of the sidewall portions 2 in the tire radial direction. A pair of bead portions 3 are provided. Although not depicted in FIG. 1 because it is a meridian cross-sectional view, the tread portion 1, sidewall portion 2, and bead portion 3 each extend in the circumferential direction of the tire and form an annular shape. A toroidal basic structure is constructed. The other tire constituent members depicted in the meridian cross-sectional views also extend in the tire circumferential direction to form an annular shape, unless otherwise specified.

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。一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層(図1では4層)のベルト層7が埋設されている。各ベルト層7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7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。図1のタイヤでは採用されていないが、本発明では、ベルト層7の外周側に、更にベルト補強層(不図示)を設けることもできる。ベルト補強層を設ける場合、ベルト補強層は、例えばタイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含み、この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°に設定することができる。 A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3. This carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded back from the inside of the vehicle to the outside around bead cores 5 arranged in each bead portion 3. Further, a bead filler 6 is arranged on the outer periphery of the bead core 5, and this bead filler 6 is wrapped by the main body portion and the folded portion of the carcass layer 4. On the other hand, a plurality of belt layers 7 (four layers in FIG. 1) are embedded in the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1. Each belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to cross each other between layers. In these belt layers 7, the inclination angle of the reinforcing cords with respect to the tire circumferential direction is set, for example, in the range of 10° to 40°. Although not adopted in the tire of FIG. 1, in the present invention, a belt reinforcing layer (not shown) can be further provided on the outer peripheral side of the belt layer 7. When the belt reinforcing layer is provided, the belt reinforcing layer includes, for example, organic fiber cords oriented in the tire circumferential direction, and the angle of the organic fiber cords with respect to the tire circumferential direction can be set to, for example, 0° to 5°.

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R1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R2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R3が配されている。トレッドゴム層R1は、物性の異なる2種類のゴム層(キャップトレッドゴム層およびアンダートレッドゴム層)をタイヤ径方向に積層した構造であってもよい。本発明のタイヤ用ゴム組成物は、これらゴム層のうちトレッドゴム層R1に用いられる。 A tread rubber layer R1 is disposed on the outer circumference side of the carcass layer 4 in the tread portion 1, a side rubber layer R2 is disposed on the outer circumference side (outside in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2, and a side rubber layer R2 is disposed on the outer circumference side of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2. A rim cushion rubber layer R3 is disposed on the outer peripheral side (outside in the tire width direction) of the carcass layer 4. The tread rubber layer R1 may have a structure in which two types of rubber layers (a cap tread rubber layer and an undertread rubber layer) having different physical properties are laminated in the tire radial direction. The tire rubber composition of the present invention is used for the tread rubber layer R1 among these rubber layers.

図2に示すように、トレッド部1の外表面には、タイヤ周方向に延在する複数本の周方向溝10と、タイヤ幅方向に延在する複数本のラグ溝20とが設けられ、これら周方向溝10およびラグ溝20によって複数のブロック30が区画されている。 As shown in FIG. 2, the outer surface of the tread portion 1 is provided with a plurality of circumferential grooves 10 extending in the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves 20 extending in the tire width direction. A plurality of blocks 30 are defined by these circumferential grooves 10 and lug grooves 20.

周方向溝10としては、タイヤ赤道面CLの両側に配設された一対の内側周方向溝11と、この一対の内側周方向溝11のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配設された一対の外側周方向溝12とが設けられている。これら内側周方向溝11と外側周方向溝12とは、タイヤ周方向に沿ってジグザグ状に屈曲しながらタイヤ全周に亘って延在している。 The circumferential grooves 10 include a pair of inner circumferential grooves 11 disposed on both sides of the tire equatorial plane CL, and a pair of outer circumferential grooves disposed on the outer sides of the pair of inner circumferential grooves 11 in the tire width direction. A directional groove 12 is provided. These inner circumferential grooves 11 and outer circumferential grooves 12 extend over the entire circumference of the tire while being bent in a zigzag shape along the tire circumferential direction.

尚、内側周方向溝11は、溝幅が例えば6mm以上15mm以下、溝深さが例えば10mm以上18mm以下であり、外側周方向溝12は、溝幅が例えば4mm以上12mm以下、溝深さが例えば6mm以上18mm以下である。また、内側周方向溝11の溝幅W1は外側周方向溝12の溝幅W2よりも大きく設定されており、溝幅の比W2/W1は例えば0.5~0.9の関係を満たしている。 The inner circumferential groove 11 has a groove width of, for example, 6 mm or more and 15 mm or less, and a groove depth of 10 mm or more and 18 mm or less, and the outer circumferential groove 12 has a groove width of, for example, 4 mm or more and 12 mm or less, and a groove depth of, for example, 4 mm or more and 12 mm or less. For example, it is 6 mm or more and 18 mm or less. Further, the groove width W1 of the inner circumferential groove 11 is set larger than the groove width W2 of the outer circumferential groove 12, and the groove width ratio W2/W1 satisfies the relationship of, for example, 0.5 to 0.9. There is.

ラグ溝20としては、一対の内側周方向溝11どうしの間に設けられて、両端がそれぞれ内側周方向溝11に連通するセンターラグ溝21と、タイヤ幅方向に隣り合う内側周方向溝11と外側周方向溝12との間に設けられて、一端が内側周方向溝11に連通し、他端が外側周方向溝12と交差して外側周方向溝12のタイヤ幅方向外側の陸部内で終端する中間ラグ溝22と、外側周方向溝12のタイヤ幅方向外側に設けられて、一端が外側周方向溝12と交差して内側周方向溝11と外側周方向溝12との間の陸部内で終端し、他端が接地端に向かって開放されるショルダーラグ溝23が設けられる。これらセンターラグ溝21、中間ラグ溝22、ショルダーラグ溝23は、それぞれ複数本ずつ設けられ、タイヤ周方向に間隔をおいて配列されている。 The lug grooves 20 include a center lug groove 21 that is provided between a pair of inner circumferential grooves 11 and whose both ends communicate with the inner circumferential grooves 11, and inner circumferential grooves 11 that are adjacent to each other in the tire width direction. It is provided between the outer circumferential groove 12, one end communicates with the inner circumferential groove 11, the other end intersects with the outer circumferential groove 12, and is located within the land area outside the outer circumferential groove 12 in the tire width direction. An intermediate lug groove 22 that terminates is provided on the outside of the outer circumferential groove 12 in the tire width direction, and one end intersects the outer circumferential groove 12 to form a land between the inner circumferential groove 11 and the outer circumferential groove 12. A shoulder lug groove 23 is provided which terminates within the section and whose other end is open toward the grounding end. A plurality of center lug grooves 21, intermediate lug grooves 22, and shoulder lug grooves 23 are each provided and arranged at intervals in the tire circumferential direction.

尚、センターラグ溝21は、溝幅が例えば4mm以上9mm以下、溝深さが例えば9mm以上18mm以下であり、中間ラグ溝22は、溝幅が例えば4mm以上9mm以下、溝深さが例えば2mm以上16mm以下であり、ショルダーラグ溝23は、溝幅が例えば4mm以上16mm以下、溝深さが例えば2mm以上16mm以下である。 The center lug groove 21 has a groove width of, for example, 4 mm or more and 9 mm or less, and a groove depth of, for example, 9 mm or more and 18 mm or less, and the intermediate lug groove 22 has a groove width of, for example, 4 mm or more and 9 mm or less, and a groove depth of, for example, 2 mm. The shoulder lug groove 23 has a groove width of, for example, 4 mm or more and 16 mm or less, and a groove depth of, for example, 2 mm or more and 16 mm or less.

センターラグ溝21と中間ラグ溝22とは、共通の内側周方向溝11に接続されるが、内側周方向溝11に接続される部分のタイヤ周方向における位置は、センターラグ溝21と中間ラグ溝22とで異なっている。同様に、中間ラグ溝22とショルダーラグ溝23とは、共通の外側周方向溝12に接続されるが、外側周方向溝12に接続される部分のタイヤ周方向における位置は、中間ラグ溝22とショルダーラグ溝23とで異なっている。 The center lug groove 21 and the intermediate lug groove 22 are connected to the common inner circumferential groove 11, but the position in the tire circumferential direction of the portion connected to the inner circumferential groove 11 is different from that of the center lug groove 21 and the intermediate lug groove. The groove 22 is different. Similarly, the intermediate lug groove 22 and the shoulder lug groove 23 are connected to the common outer circumferential groove 12, but the position of the portion connected to the outer circumferential groove 12 in the tire circumferential direction is and the shoulder lug groove 23.

トレッド部1に形成されるブロック30は、一対の内側周方向溝11とタイヤ周方向に隣り合うセンターラグ溝21とによって区画されるセンターブロック31と、タイヤ幅方向に隣り合う内側周方向溝11および外側周方向溝12とタイヤ周方向に隣り合う中間ラグ溝22とによって区画される中間ブロック32と、外側周方向溝12のタイヤ幅方向外側でタイヤ周方向に隣り合うショルダーラグ溝23によって区画されるショルダーブロック33とを含む。これらセンターブロック31、中間ブロック32、ショルダーブロック33はそれぞれタイヤ周方向に沿って配列されている。 The block 30 formed in the tread portion 1 includes a center block 31 defined by a pair of inner circumferential grooves 11 and center lug grooves 21 adjacent to each other in the tire circumferential direction, and a center block 31 defined by a pair of inner circumferential grooves 11 and center lug grooves 21 adjacent to each other in the tire width direction. and an intermediate block 32 defined by the outer circumferential groove 12 and intermediate lug grooves 22 adjacent to each other in the tire circumferential direction, and defined by shoulder lug grooves 23 adjacent to each other in the tire circumferential direction on the outside of the outer circumferential groove 12 in the tire width direction. and a shoulder block 33. These center block 31, intermediate block 32, and shoulder block 33 are arranged along the circumferential direction of the tire.

センターラグ溝21は、複数の位置で屈曲することにより、タイヤ周方向に延びる周方向延在部21aと、タイヤ幅方向に延びる幅方向延在部21bとを有している。具体的には、1つのセンターラグ溝21は、一端が内側周方向溝11に連通する一対の幅方向延在部21bと、これら一対の幅方向延在部21bの他端どうしを連結する周方向延在部21aとで構成される。周方向延在部21aは、少なくとも一部がタイヤ赤道CL上に存在し、タイヤ周方向に対して例えば0°以上15°以下の範囲内で傾斜している。 The center lug groove 21 is bent at a plurality of positions to have a circumferentially extending portion 21a extending in the circumferential direction of the tire and a widthwise extending portion 21b extending in the widthwise direction of the tire. Specifically, one center lug groove 21 includes a pair of widthwise extending portions 21b, one end of which communicates with the inner circumferential groove 11, and a circumference connecting the other ends of the pair of widthwise extending portions 21b. The direction extending portion 21a. At least a portion of the circumferentially extending portion 21a exists on the tire equator CL, and is inclined, for example, within a range of 0° or more and 15° or less with respect to the tire circumferential direction.

センターブロック31の踏面には、図3の例のように、タイヤ幅方向に沿って延在して両端が周方向溝に開口する細溝40を設けることもできる。細溝40は、上述の各種ラグ溝20よりも溝幅および溝深さが小さい溝であり、溝幅を例えば0.5mm~5.0mm、溝深さを例えば0.5mm~5.0mmにすることができる。細溝40は、図示のように複数の位置で屈曲させることもできる。このような細溝40を設けることで、ブロック剛性を著しく減少させることなく溝成分を増加することができるので、耐摩耗性能を維持しながらウェット性能を高めることができる。 As in the example shown in FIG. 3, the tread surface of the center block 31 may be provided with a narrow groove 40 that extends along the tire width direction and has both ends opening into circumferential grooves. The narrow groove 40 is a groove whose groove width and groove depth are smaller than the various lug grooves 20 described above, and the groove width is, for example, 0.5 mm to 5.0 mm, and the groove depth is, for example, 0.5 mm to 5.0 mm. can do. The slot 40 can also be bent at multiple positions as shown. By providing such narrow grooves 40, the groove component can be increased without significantly reducing block rigidity, so wet performance can be improved while maintaining wear resistance.

このような構造において、タイヤ赤道を中心としたトレッド展開幅TWの50%の範囲内をセンター領域としたとき、センター領域内のすべての溝(内側周方向溝11、センターラグ溝21、中間ラグ溝22の一部、細溝40)の総面積A1に対するタイヤ周方向に隣り合うセンターブロック31の間に位置するラグ溝(センターラグ溝21)の総面積A2の割合(A2/A1×100%)が好ましくは20%~50%、より好ましくは26%~40%であるとよい。このように溝面積を設定することで、ウェット性能に寄与するセンター領域内において、ウェット性能への影響が特に大きいセンターラグ溝21と他の溝とバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。上述の割合(A2/A1×100%)が20%未満であるとトレッド構造によるウェット性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。上述の割合(A2/A1×100%)が50%を超えるとであるとトレッド構造による耐摩耗性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。 In such a structure, when the center area is within 50% of the tread width TW centered on the tire equator, all the grooves in the center area (inner circumferential groove 11, center lug groove 21, intermediate lug Ratio of the total area A2 of the lug grooves (center lug grooves 21) located between the center blocks 31 adjacent in the tire circumferential direction to the total area A1 of the narrow grooves 40 (a part of the grooves 22) (A2/A1 x 100% ) is preferably 20% to 50%, more preferably 26% to 40%. By setting the groove area in this way, within the center area that contributes to wet performance, the center lug groove 21, which has a particularly large influence on wet performance, and other grooves are well balanced, resulting in wear resistance and wet performance. It will be advantageous to achieve a high degree of compatibility with both. If the above-mentioned ratio (A2/A1×100%) is less than 20%, further improvement in wet performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected. If the above-mentioned ratio (A2/A1×100%) exceeds 50%, further improvement in wear resistance performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected.

更に、センター領域内のすべての溝(内側周方向溝11、センターラグ溝21、中間ラグ溝22の一部、細溝40)の総面積A1に対するセンター領域内のラグ溝(センターラグ溝21、中間ラグ溝22の一部)の総面積A3の割合(A3/A1×100%)が好ましくは30%~60%、より好ましくは37%~51%であるとよい。このように溝面積を設定することで、ウェット性能に寄与するセンター領域内において、周方向溝10とラグ溝20とのバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。上述の割合(A3/A1×100%)が30%未満であるとトレッド構造によるウェット性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。上述の割合(A2/A1×100%)が60%を超えるとであるとトレッド構造による耐摩耗性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。 Furthermore, the lug grooves in the center region (center lug grooves 21, The ratio of the total area A3 (A3/A1×100%) of the intermediate lug groove 22 is preferably 30% to 60%, more preferably 37% to 51%. By setting the groove area in this way, the circumferential groove 10 and the lug groove 20 are well balanced in the center area that contributes to wet performance, and it is possible to achieve both high wear resistance performance and wet performance. becomes advantageous. If the above ratio (A3/A1×100%) is less than 30%, further improvement in wet performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected. If the above-mentioned ratio (A2/A1×100%) exceeds 60%, further improvement in wear resistance performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected.

上述のトレッド部1の構造において、ブロック30(センターブロック31、中間ブロック32、ショルダーブロック33)の踏面における輪郭線をそれぞれタイヤ赤道CLに垂直な投影面に向かって投影した幅方向溝成分の総長さをLa、タイヤ赤道CLに平行な投影面に向かって投影した周方向溝成分の総長さをLbとし、且つ、正規内圧を充填して正規荷重の20%を負荷した際に路面に当接する範囲のタイヤ幅方向長さをTW′としたとき、これら長さが、40≦La/TW′≦50かつ65≦Lb/TW′≦75の関係を満たすことが好ましい。これにより、低負荷状態における接地幅TW′と、トレッド面全体の溝形状(各溝の幅方向成分と周方向成分とのバランス)が良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。La/TW′が40未満であるとトレッド構造によるウェット性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。La/TW′が50を超えるとであるとトレッド構造による耐摩耗性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。Lb/TW′が65未満であるとトレッド構造によるウェット性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。Lb/TW′が75を超えるとであるとトレッド構造による耐摩耗性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。 In the structure of the tread portion 1 described above, the total length of the width direction groove component is obtained by projecting the contour lines on the tread of the blocks 30 (center block 31, intermediate block 32, shoulder block 33) toward a projection plane perpendicular to the tire equator CL. The length is La, and the total length of the circumferential groove component projected toward the projection plane parallel to the tire equator CL is Lb, and the tire contacts the road surface when filled with the normal internal pressure and loaded with 20% of the normal load. When the length of the range in the tire width direction is TW', it is preferable that these lengths satisfy the relationships of 40≦La/TW'≦50 and 65≦Lb/TW'≦75. This improves the ground contact width TW' under low load conditions and the groove shape of the entire tread surface (balance between the width direction component and circumferential direction component of each groove), achieving both high wear resistance performance and wet performance. It will be advantageous to do so. When La/TW' is less than 40, further improvement in wet performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected. If La/TW' exceeds 50, further improvement in wear resistance performance due to the tread structure cannot be expected sufficiently. When Lb/TW' is less than 65, further improvement in wet performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected. If Lb/TW' exceeds 75, further improvement in wear resistance performance due to the tread structure cannot be expected sufficiently.

尚、長さLa,Lbは、図4に示すように、ブロック30の踏面における輪郭線(各辺)について、タイヤ赤道CLに垂直な投影面とタイヤ赤道CLに平行な投影面に向かって投影し、幅方向成分と周方向成分に分解し、それぞれの幅方向成分の長さ(La′)と周方向成分の長さ(Lb′)とを求め、それぞれを合計して算出する(La:La′の総和、Lb:Lb′の総和)。図4では、センターブロック31を例として説明したが、他のブロック30(中間ブロック32、ショルダーブロック33)についても同様の方法で各成分を求めるものとする。 As shown in FIG. 4, the lengths La and Lb are calculated by projecting the outline (each side) on the tread of the block 30 toward a projection plane perpendicular to the tire equator CL and a projection plane parallel to the tire equator CL. Then, it is decomposed into a width direction component and a circumferential direction component, and the length of each width direction component (La') and the length of the circumferential direction component (Lb') are determined and calculated by summing each of them (La: La′ sum, Lb: Lb′ sum). Although the center block 31 has been described as an example in FIG. 4, each component of the other blocks 30 (intermediate block 32, shoulder block 33) is determined in the same manner.

上述のトレッド部1の構造において、タイヤ赤道CLを中心としたセンターブロック31のタイヤ幅方向長さwの10%の範囲内を赤道領域としたとき、赤道領域の総面積A4に対する赤道領域内のブロック踏面(陸部)の面積A5の割合(A5/A4×100%)が好ましくは30%~70%、より好ましくは35%~50%であるとよい。このように溝面積を設定することで、ウェット性能に対する影響が大きい赤道領域内での溝と陸部のバランスが良好になり、耐摩耗性能とウェット性能とを高度に両立するには有利になる。上述の割合(A5/A4×100%)が30%未満であるとトレッド構造によるウェット性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。上述の割合(A5/A4×100%)が70%を超えるとであるとトレッド構造による耐摩耗性能の更なる向上が充分に見込めなくなる。 In the structure of the tread portion 1 described above, when the range of 10% of the length w in the tire width direction of the center block 31 centered on the tire equator CL is defined as the equatorial region, the area within the equatorial region with respect to the total area A4 of the equatorial region is The ratio of the area A5 of the block tread surface (land portion) (A5/A4×100%) is preferably 30% to 70%, more preferably 35% to 50%. By setting the groove area in this way, the balance between the groove and the land area in the equatorial region, which has a large effect on wet performance, is improved, which is advantageous in achieving both a high degree of wear resistance and wet performance. . If the above ratio (A5/A4×100%) is less than 30%, further improvement in wet performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected. If the above-mentioned ratio (A5/A4 x 100%) exceeds 70%, further improvement in wear resistance performance due to the tread structure cannot be sufficiently expected.

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be further explained with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples.

表1~3に示す配合からなる30種類のトレッド用ゴム組成物(比較例1~6、実施例1~24、但し実施例1,5,20,21,23は参考例である)を、それぞれ加硫促進剤および硫黄を除く配合成分を秤量し、1.7Lの密閉式バンバリーミキサーで5分間混練し、温度150℃でマスターバッチを放出し室温冷却した。その後、このマスターバッチを同じ1.7Lの密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤及び硫黄を加え2分間混合してタイヤ用ゴム組成物を調製した。 Thirty types of tread rubber compositions having the formulations shown in Tables 1 to 3 (Comparative Examples 1 to 6, Examples 1 to 24, Examples 1, 5 , 20, 21, and 23 are reference examples), The ingredients except for the vulcanization accelerator and sulfur were weighed and kneaded for 5 minutes in a 1.7L closed Banbury mixer, and the masterbatch was discharged at a temperature of 150°C and cooled to room temperature. Thereafter, this masterbatch was placed in the same 1.7L closed Banbury mixer, and a vulcanization accelerator and sulfur were added and mixed for 2 minutes to prepare a tire rubber composition.

表1~3には、各トレッド用ゴム組成物から得た加硫ゴムについて、東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを使用し、温度20℃の雰囲気中で、周波数20Hz、初期歪10%、動歪±2%の条件で測定した20℃におけるtanδの値と、JIS K6253に規定されるデュロメータ硬さ試験に準拠して、20℃の条件でタイプAのデュロメータを用いて測定した硬度の値を併記した。 Tables 1 to 3 show that the vulcanized rubber obtained from each tread rubber composition was measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho in an atmosphere at a temperature of 20°C at a frequency of 20Hz, an initial strain of 10%, The tan δ value at 20°C measured under the condition of dynamic strain ±2% and the hardness value measured using a type A durometer at 20°C in accordance with the durometer hardness test specified in JIS K6253. Also listed.

更に、各トレッド用ゴム組成物をトレッド部に用いて、タイヤサイズが275/80R22.5であり、図1に示す基本構造を有し、図2に示すトレッドパターンを基調とし、センター領域内のすべての溝の総面積に対するタイヤ周方向に隣り合うセンターブロックの間に位置するラグ溝の総面積の割合(A2/A1×100%)、センター領域内のすべての溝の総面積に対するセンター領域内のラグ溝の総面積の割合(A3/A1×100%)、各ブロックの踏面における輪郭線をそれぞれタイヤ赤道に垂直な投影面に向かって投影した幅方向溝成分の総長さLaとタイヤ赤道に平行な投影面に向かって投影した周方向溝成分の総長さLbと正規内圧を充填して正規荷重の20%を負荷した際に路面に当接する範囲のタイヤ幅方向長さTW′との関係La/TW′およびLb/TW′、赤道領域の総面積に対する赤道領域内のブロック踏面の面積の割合(A5/A4×100%)を表1~3のように設定した空気入りタイヤを作製し、下記に示す方法により、ウェット性能と耐摩耗性能の評価を行った。 Further, each tread rubber composition was used in the tread portion, the tire size was 275/80R22.5, the basic structure was as shown in FIG. 1, the tread pattern was as shown in FIG. Ratio of the total area of lug grooves located between center blocks adjacent in the tire circumferential direction to the total area of all grooves (A2/A1 x 100%), inside the center area to the total area of all grooves within the center area The ratio of the total area of the lug grooves (A3/A1 x 100%), the total length La of the groove component in the width direction when the contour line on the tread of each block is projected toward the projection plane perpendicular to the tire equator, and the tire equator. Relationship between the total length Lb of the circumferential groove component projected toward a parallel projection plane and the tire width direction length TW' of the range in contact with the road surface when filled with normal internal pressure and loaded with 20% of the normal load Pneumatic tires were manufactured in which La/TW' and Lb/TW', the ratio of the area of the block tread in the equatorial region to the total area of the equatorial region (A5/A4 x 100%), were set as shown in Tables 1 to 3. Wet performance and wear resistance performance were evaluated using the methods shown below.

ウェット性能
各試験タイヤをリムサイズ151/148Jのホイールに組み付けて、空気圧を900kPaとして、排気量12770ccの試験車両(トラック)に装着し、トラクターヘッドの駆動軸に付加荷重6.2kNをかけ、低μ路面で水深1mmのウェット路面にてトラクションコントロール作動無し(デフロック)条件で、停止状態からフルアクセルで加速をし、速度6km/hから21km/hの平均タイヤスリップ率を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用いて、比較例1の値を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどスリップ率が小さく、ウェット路面におけるトラクション性(ウェット性能)に優れることを意味する。
Wet performance Each test tire was assembled to a wheel with a rim size of 151/148J, the air pressure was set to 900kPa, it was mounted on a test vehicle (truck) with a displacement of 12,770cc, and an additional load of 6.2kN was applied to the drive shaft of the tractor head to reduce the μ On a wet road surface with a water depth of 1 mm, without traction control operation (differential lock), the vehicle was accelerated from a stopped state at full throttle, and the average tire slip rate was measured from a speed of 6 km/h to 21 km/h. The evaluation results were expressed as an index using the reciprocal of the measured value, with the value of Comparative Example 1 being 100. The larger the index value is, the smaller the slip ratio is, which means that the traction performance (wet performance) on wet road surfaces is excellent.

耐摩耗性能
各試験タイヤをリムサイズ151/148Jのホイールに組み付けて、空気圧を900kPaとして、一般道と高速道路との比率が15:85に設定された一定区間を走行する同一車種のトラックに装着し、同一走行距離後の残溝(溝深さ)を測定した。評価結果は、比較例1の値を100とする指数で示した。この指数値が大きいほど残溝(溝深さ)が大きく、耐摩耗性能に優れることを意味する。
Wear resistance performance Each test tire was mounted on a wheel with a rim size of 151/148J, the air pressure was set to 900 kPa, and the tires were mounted on a truck of the same type driving on a certain section with a ratio of ordinary roads to expressways set at 15:85. , the remaining groove (groove depth) after the same running distance was measured. The evaluation results were expressed as an index with the value of Comparative Example 1 as 100. The larger the index value is, the larger the remaining groove (groove depth) is, which means that the wear resistance is excellent.

Figure 0007355985000001
Figure 0007355985000001

Figure 0007355985000002
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Figure 0007355985000003
Figure 0007355985000003

表1~3において使用した原材料の種類を下記に示す。
・天然ゴム:STR20
・ブタジエンゴム:日本ゼオン社製NIPOL BR 1220
・カーボンブラック:キャボットジャパン社製ショウブラックN110
・シリカ:EVONIK社製ULTRASIL VN3GR
・シランカップリング剤:デグサ社製Si69
・老化防止剤:住友化学社製アンチゲン6C
・ワックス:大内新興化学社製サンノック
・亜鉛華:正同化学社製酸化亜鉛3種
・ステアリン酸:日本油脂社製ビーズステアリン酸
・硫黄:鶴見化学工業社製油入微粉硫黄
・加硫促進剤:FLEXSYS社製SANTOCURE TBBS
The types of raw materials used in Tables 1 to 3 are shown below.
・Natural rubber: STR20
・Butadiene rubber: NIPOL BR 1220 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
・Carbon black: Showblack N110 manufactured by Cabot Japan
・Silica: ULTRASIL VN3GR manufactured by EVONIK
・Silane coupling agent: Si69 manufactured by Degussa
・Anti-aging agent: Antigen 6C manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
・Wax: Sunnock manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Co., Ltd. Zinc white: 3 types of zinc oxide manufactured by Seido Kagaku Co., Ltd. ・Stearic acid: Beaded stearic acid manufactured by Nihon Yushi Co., Ltd. ・Sulfur: Fine powder sulfur in oil manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd., vulcanization accelerator : SANTOCURE TBBS manufactured by FLEXSYS

表1~3から明らかなように、実施例1~24の空気入りタイヤは比較例1の空気入りタイヤに対して、ウェット性能および耐摩耗性能を向上し、これら性能をバランスよく両立した。 As is clear from Tables 1 to 3, the pneumatic tires of Examples 1 to 24 had improved wet performance and wear resistance performance compared to the pneumatic tire of Comparative Example 1, and achieved both of these performances in a well-balanced manner.

一方、比較例2の空気入りタイヤは、タイヤ用ゴム組成物がシリカを含まないため、ウェット性能が悪化した。比較例3の空気入りタイヤは、タイヤ用ゴム組成物における充填剤の配合量が少ないため、ウェット性能が悪化した。比較例4の空気入りタイヤは、タイヤ用ゴム組成物におけるブタジエンゴムの配合量が多すぎるため、ウェット性能が悪化した。比較例5の空気入りタイヤは、タイヤ用ゴム組成物において充填剤の総量に対するシリカの配合量の比率が多すぎるため、耐摩耗性能が悪化した。比較例6の空気入りタイヤは、タイヤ用ゴム組成物において充填剤の配合量が多すぎるため、耐摩耗性が悪化した。 On the other hand, the pneumatic tire of Comparative Example 2 had poor wet performance because the tire rubber composition did not contain silica. The pneumatic tire of Comparative Example 3 had poor wet performance because the amount of filler blended in the tire rubber composition was small. The pneumatic tire of Comparative Example 4 had poor wet performance because the amount of butadiene rubber blended in the tire rubber composition was too large. The pneumatic tire of Comparative Example 5 had poor wear resistance because the ratio of silica to the total amount of fillers in the tire rubber composition was too large. The pneumatic tire of Comparative Example 6 had poor wear resistance because the amount of filler blended in the tire rubber composition was too large.

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 ベルト層
10 周方向溝
11 内側周方向溝
12 外側周方向溝
20 ラグ溝
21 センターラグ溝
22 中間ラグ溝
23 ショルダーラグ溝
30 ブロック
31 センターブロック
32 中間ブロック
33 ショルダーブロック
40 細溝
R1 トレッドゴム層
R2 サイドゴム層
R3 リムクッションゴム層
CL タイヤ赤道
1 Tread portion 2 Sidewall portion 3 Bead portion 4 Carcass layer 5 Bead core 6 Bead filler 7 Belt layer 10 Circumferential groove 11 Inner circumferential groove 12 Outer circumferential groove 20 Lug groove 21 Center lug groove 22 Intermediate lug groove 23 Shoulder lug groove 30 Block 31 Center block 32 Intermediate block 33 Shoulder block 40 Narrow groove R1 Tread rubber layer R2 Side rubber layer R3 Rim cushion rubber layer CL Tire equator

Claims (7)

レッド部の表面にタイヤ周方向に沿って延在する複数本の周方向溝と、タイヤ幅方向に沿って延在する複数本のラグ溝とを備え、前記周方向溝と前記ラグ溝とによって複数のブロックが区画された空気入りタイヤであって、前記複数のブロックはタイヤ赤道上に配置された複数のセンターブロックがタイヤ全周に亘って配列されて構成されたセンターブロック列を含み、
タイヤ赤道を中心としたトレッド展開幅の50%の範囲内をセンター領域としたとき、前記センター領域内のすべての溝の総面積に対するタイヤ周方向に隣り合う前記センターブロックの間に位置するラグ溝の総面積の割合が20%~50%であり、
前記トレッド部は加硫ゴムからなり、該加硫ゴムを構成するゴム組成物は、天然ゴムおよびポリブタジエンゴムからなり前記ポリブタジエンゴムを35質量部以上70質量部以下含むジエン系ゴム100質量部に対して、シリカおよびカーボンブラックを含む充填剤が55質量部以上80質量部以下配合され、前記シリカの配合量が前記充填剤の総量の10質量%以上50質量%以下であり、
前記加硫ゴムは20℃におけるtanδが0.18以上0.28以下であり、20℃におけるJIS-A硬度が66以上76以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
The surface of the tread portion includes a plurality of circumferential grooves extending along the tire circumferential direction and a plurality of lug grooves extending along the tire width direction, and the circumferential grooves and the lug grooves A pneumatic tire partitioned into a plurality of blocks, the plurality of blocks including a center block row configured by a plurality of center blocks arranged on the tire equator and arranged over the entire circumference of the tire,
A lug groove located between the center blocks adjacent in the tire circumferential direction relative to the total area of all grooves in the center area, when the center area is within 50% of the tread development width centered on the tire equator. The proportion of the total area is 20% to 50%,
The tread portion is made of vulcanized rubber, and the rubber composition constituting the vulcanized rubber is made of natural rubber and polybutadiene rubber, and contains 35 parts by mass or more and 70 parts by mass or less of the polybutadiene rubber, based on 100 parts by mass of diene rubber. 55 parts by mass or more and 80 parts by mass or less of a filler containing silica and carbon black are blended, and the blending amount of the silica is 10 mass% or more and 50 mass% or less of the total amount of the filler,
A pneumatic tire characterized in that the vulcanized rubber has a tan δ of 0.18 or more and 0.28 or less at 20°C, and a JIS-A hardness of 66 or more and 76 or less at 20°C.
記ゴム組成物を構成している全ての成分に対する前記充填剤の体積分率が19%以上28%以下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。 The pneumatic tire according to claim 1, wherein a volume fraction of the filler with respect to all components constituting the rubber composition is 19% or more and 28% or less. 記ゴム組成物を構成している全ての成分に対する前記シリカの体積分率が2%以上14%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。 The pneumatic tire according to claim 2, wherein the volume fraction of the silica with respect to all components constituting the rubber composition is 2% or more and 14% or less. 前記センター領域内のすべての溝の総面積に対する前記センター領域内のラグ溝の総面積の割合が30%~60%であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 According to any one of claims 1 to 3, the ratio of the total area of the lug grooves in the center region to the total area of all the grooves in the center region is 30% to 60%. pneumatic tires. 前記複数のブロックの踏面における輪郭線をそれぞれタイヤ赤道に垂直な投影面に向かって投影した幅方向溝成分の総長さをLa、タイヤ赤道に平行な投影面に向かって投影した周方向溝成分の総長さをLbとし、且つ、正規内圧を充填して正規荷重の20%を負荷した際に路面に当接する範囲のタイヤ幅方向長さをTW′としたとき、これら長さが、40≦La/TW′≦50かつ65≦Lb/TW′≦75の関係を満たすことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 La is the total length of the widthwise groove component obtained by projecting the contour lines on the tread of the plurality of blocks toward a projection plane perpendicular to the tire equator, and La is the total length of the circumferential groove component projected toward a projection plane parallel to the tire equator. When the total length is Lb, and the length in the tire width direction of the range that contacts the road surface when filled with the normal internal pressure and loaded with 20% of the normal load is TW', these lengths are 40≦La. The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the pneumatic tire satisfies the following relationships: /TW'≦50 and 65≦Lb/TW'≦75. タイヤ赤道を中心とした前記センターブロックのタイヤ幅方向長さの10%の範囲内を赤道領域としたとき、前記赤道領域の総面積に対する前記赤道領域内のブロック踏面の面積の割合が30%~70%であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 When the range of 10% of the tire width direction length of the center block centered on the tire equator is defined as an equatorial region, the ratio of the area of the block tread in the equatorial region to the total area of the equatorial region is 30% to 30%. The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is 70%. 前記センターブロックの踏面にタイヤ幅方向に沿って延在して両端が前記周方向溝に開口する細溝が形成されたことを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。 The air compressor according to any one of claims 1 to 6, wherein a narrow groove is formed in the tread surface of the center block, extending along the width direction of the tire, and having both ends open to the circumferential groove. Included tires.
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