JPWO2019026477A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
トレッド部がシリカを含むトレッド用ゴム組成物で構成された空気入りタイヤであって、優れたドライ性能およびウェット性能を維持しながら、転がり抵抗や高速走行時の耐摩耗性を向上した空気入りタイヤを提供する。トレッド部１にタイヤ周方向に沿って延在する縦溝２１および／またはタイヤ幅方向に沿って延在する横溝２２を形成し、トレッド部１の車両内側領域での溝面積比率Ｓinを３０％〜３９％にし、溝面積比率Ｓinと車両外側領域での溝面積比率Ｓout との差ΔＳを６％〜１４％にし、且つ、トレッド部１を、天然ゴム１０質量部〜３０質量部と溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴム７０質量部〜９０質量部とからなるジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ８０質量部〜１５０質量部と、環状ポリスルフィド０．５質量部〜１０質量部とを配合し、更に炭素数が３〜２０であるアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランをシリカ量に対して３質量％〜１０質量％配合したトレッド用ゴム組成物で構成する。
Description
本発明は、トレッド部がシリカを含むトレッド用ゴム組成物で構成された空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤの要求性能として、例えばドライ性能およびウェット性能に優れること、転がり抵抗が小さいこと、高速走行時の耐摩耗性に優れることが挙げられる。特に、ハイパフォーマンス用タイヤでは、これら性能を高次元で両立することが求められる。例えば、ドライ性能およびウェット性能を高度に両立するために、空気入りタイヤのトレッド部を構成するトレッド用ゴム組成物にシリカを多量に配合することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、単にシリカを配合するだけでは、転がり抵抗や高速走行時の耐摩耗性に影響が出て、これらすべての性能をバランスよく高度に両立することはできないという問題がある。そのため、シリカを多量に配合することで得た優れたドライ性能およびウェット性能を維持しながら、転がり抵抗や高速走行時の耐摩耗性を向上するための更なる対策が求められている。
本発明の目的は、トレッド部がシリカを含むトレッド用ゴム組成物で構成された空気入りタイヤであって、優れたドライ性能およびウェット性能を維持しながら、転がり抵抗や高速走行時の耐摩耗性を向上した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本発明の空気入りタイヤは、車両に対する装着方向が指定されており、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を有し、該トレッド部にタイヤ周方向に沿って延在する縦溝および／またはタイヤ幅方向に沿って延在する横溝が形成され、且つ、該トレッド部がトレッド用ゴム組成物で構成された空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ赤道よりも車両内側となる車両内側領域での溝面積比率Ｓinが３０％〜３９％であり、前記溝面積比率Ｓinと前記トレッド部の前記タイヤ赤道位置よりも車両外側となる車両外側領域での溝面積比率Ｓout との差ΔＳが６％〜１４％であり、前記トレッド用ゴム組成物は、天然ゴム１０質量部〜３０質量部と溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴム７０質量部〜９０質量部とからなるジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ８０質量部〜１５０質量部と、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィド０．５質量部〜１０質量部とが配合され、更に炭素数が３〜２０であるアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランが前記シリカ量に対して３質量％〜１０質量％配合されたことを特徴とする。
（式（Ｉ）中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数４〜８のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数４〜８のオキシアルキレン基、ｘは平均３〜５の数、ｎは１〜５の整数である。）
前記トレッド部のタイヤ赤道よりも車両内側となる車両内側領域での溝面積比率Ｓinが３０％〜３９％であり、前記溝面積比率Ｓinと前記トレッド部の前記タイヤ赤道位置よりも車両外側となる車両外側領域での溝面積比率Ｓout との差ΔＳが６％〜１４％であり、前記トレッド用ゴム組成物は、天然ゴム１０質量部〜３０質量部と溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴム７０質量部〜９０質量部とからなるジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ８０質量部〜１５０質量部と、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィド０．５質量部〜１０質量部とが配合され、更に炭素数が３〜２０であるアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランが前記シリカ量に対して３質量％〜１０質量％配合されたことを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤは、トレッド部が上述の組成からなるトレッド用ゴム組成物で構成されているので、優れたドライ性能およびウェット性能を得ながら、転がり抵抗を低減し、且つ、高速走行時の耐摩耗性を向上することができる。このとき、トレッド用ゴム組成物の物性のみでは比較的改善し難いドライ性能およびウェット性能を、上述の溝面積比率Ｓinや差ΔＳを適切な範囲に設定することによって補い、これら性能をバランスよく高次元で両立することができる。特に、上述の関係に加えて溝面積比率Ｓout を２０％〜３０％にすることで、より効果的にドライ性能およびウェット性能を向上することができる。
本発明においては、前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１８０ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇであることが好ましい。これにより、トレッド用ゴム組成物の物性が良好になり、ドライ性能、ウェット性能、転がり抵抗、および高速走行時の耐摩耗性を両立するには有利になる。
本発明においては、前記ジエン系ゴム１００質量部に対して芳香族テルペン樹脂を１質量部〜２５質量部配合することが好ましい。これにより、トレッド用ゴム組成物の物性が良好になり、ドライ性能、ウェット性能、転がり抵抗、および高速走行時の耐摩耗性を両立するには有利になる。
尚、本発明において、車両内側領域での溝面積比率Ｓinと車両外側領域での溝面積比率Ｓout とは、それぞれトレッド部の接地領域内にて特定される溝面積比率であり、各領域の陸部および溝部を含む総面積に対する各領域内の溝部の総面積の比率（％）である。「接地領域」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に、タイヤが置かれた平面に実際に接触する面（接地面）のタイヤ軸方向の両端部（接地端）の間の領域である。「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“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。
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。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。また、本発明の空気入りタイヤは、車両に対する装着方向が指定されており、図中の「ＩＮ」側が車両装着時に車両に対して内側となる側（以下、「車両内側」という。）であり、図中の「ＯＵＴ」側が車両装着時に車両に対して外側となる側（以下、「車両外側」という。）である。このような装着方向はタイヤ外表面の任意の部位に設けられた表示を見ることで判別することができる。
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２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。更に、ベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８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８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。
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１１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１２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１３が配されている。トレッドゴム層１１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。
本発明は、このような一般的な空気入りタイヤに適用されるが、その断面構造は上述の基本構造に限定されるものではない。
本発明の空気入りタイヤのトレッド部１には、タイヤ周方向に沿って延在する縦溝２１やタイヤ幅方向に沿って延在する横溝２２が形成され、陸部２３が区画される。本発明では、後述のように車両内側領域での溝面積比率Ｓinと車両外側領域での溝面積比率Ｓout とが特定の関係を満たしていれば、これら縦溝２１、横溝２２、および陸部２３の形状（トレッドパターン）は特に限定されない。例えば、縦溝２１のみが形成されたパターン、横溝２２のみが形成されたパターン、縦溝２１および横溝２２の両者が形成されたパターン、陸部２３がタイヤ周方向に連続的に延在するリブであるパターン、陸部２３がブロックであるパターン等、様々な態様を採用することができる。
図２に示すように、トレッド部１のタイヤ赤道ＣＬよりも車両内側を車両内側領域Ａとし、トレッド部１のタイヤ赤道ＣＬよりも車両外側を車両外側領域Ｂとし、陸部２３および溝部（縦溝２１および横溝２２）を含む総面積（図２（ａ）の斜線部）に対する溝部（縦溝２１および横溝２２）の総面積（図２（ｂ）の斜線部）の比率を溝面積比率とすると、車両内側領域Ａでの溝面積比率Ｓinが３０％〜３９％、好ましくは３０％〜３４％であり、車両外側領域Ｂでの溝面積比率Ｓout が２０％〜３０％、好ましくは２２％〜２６％である。このように溝面積比率Ｓin、Ｓout を設定する際に、これら溝面積比率の差ΔＳ（＝Ｓin−Ｓout ）は６％〜１４％、好ましくは７％〜１３％に設定される。尚、縦溝２１および横溝２２は、細溝やサイプであってもよく、細溝やサイプの面積も上述の溝部の総面積に加算される。溝面積比率が上述の関係を満たすことで、ドライ性能（旋回時のグリップ性）に寄与する車両外側の陸部剛性を確保しながら、車両内側では充分な溝面積を維持してウェット性能を確保し、これら性能をバランスよく両立することができる。車両内側領域Ａでの溝面積比率Ｓinが３０％未満であると、充分な溝面積が確保できずウェット性能が低下する。車両内側領域Ａでの溝面積比率Ｓinが３９％を超えると、走行時に実際に路面に接触する陸部２３の踏面の総面積が減少し、ドライ性能が低下する。車両外側領域Ｂでの溝面積比率Ｓoutが２０％未満であると、充分な溝面積が確保できずウェット性能が低下する。車両外側領域Ｂでの溝面積比率Ｓoutが３０％を超えると、車両内側領域Ａと車両外側領域Ｂとの溝面積比率の差が小さくなり、車両外側領域Ｂでの溝面積比率を抑えることによる効果（ドライ性能（旋回時のグリップ性）の向上）が充分に得られなくなる。溝面積比率の差ΔＳが６％未満であると、排水性能が低下して、ウェット性能を低下する。溝面積比率の差ΔＳが１４％を超えると、接地面積が減少するのでドライ性能を充分に確保することが難しくなる。
本発明の空気入りタイヤのトレッドゴム層１１を構成するゴム組成物（以下、「トレッド用ゴム組成物」と言う。）において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、天然ゴムと溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴムとが必ず配合される。
天然ゴムとしては、トレッド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。天然ゴムを配合することで、トレッド用ゴム組成物として充分なゴム強度を得ることができる。ジエン系ゴム全体を１００質量部としたとき、天然ゴムの配合量は、１０質量部〜３０質量部、好ましくは１５質量部〜２５質量部である。天然ゴムの配合量が１０質量部未満であると高速走行時の耐摩耗性が低下する。天然ゴムの配合量が３０質量部を超えるとドライ性能が低下する。
溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび乳化重合スチレンブタジエンゴムは、いずれも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。これらは、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。溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴムを配合することで、ドライ性能およびウェット性能が向上する。ジエン系ゴム全体を１００質量部としたとき、溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴムの配合量は、７０質量部〜９０質量部、好ましくは７５質量部〜８５質量部である。溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴムの配合量が７０質量部未満であるとドライ性能およびウェット性能が低下する。溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴムの配合量が９０質量部を超えると高速走行時の耐摩耗性が低下する。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、天然ゴム、溶液重合スチレンブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴム以外の他のジエン系ゴムを含有してもよい。他のジエン系ゴムとしては、例えば、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリル‐ブタジエンゴム等が挙げられる。これらジエン系ゴムは、単独又は任意のブレンドとして使用することができる。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、充填剤としてシリカが必ず配合される。シリカを配合することでウェット性能を高めながら、転がり抵抗を低減することができる。シリカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して８０質量部〜１５０質量部、好ましくは９０質量部〜１４０質量部である。シリカの配合量が８０質量部未満であるとウェット性能および転がり抵抗が悪化する。シリカの配合量が１５０質量部を超えると高速走行時の耐摩耗性が悪化する。
本発明で使用するシリカは、ＣＴＡＢ吸着比表面積が好ましくは１８０ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、より好ましくは１９０ｍ2 ／ｇ〜２４０ｍ2 ／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１８０ｍ2 ／ｇ未満であるとウェット性能が低下する。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が２５０ｍ2 ／ｇを超えると転がり抵抗が悪化する。尚、本発明において、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＩＳＯ ５７９４に準拠して測定するものとする。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、シリカ以外の他の無機充填剤を配合することができる。他の無機充填剤としては、例えばカーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、水酸化アルミニウム等を例示することができる。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、可塑剤成分としてアルキルシランが必ず配合される。アルキルシランを配合することにより、シリカの凝集や、ゴム組成物の粘度上昇を抑制し、転がり抵抗およびウェット性能をより優れたものにすることができる。本発明で使用するアルキルシランは、炭素数が３〜２０であるアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランである。炭素数３〜２０のアルキル基として、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基が挙げられる。なかでもジエン系ゴムとの相溶性の観点から、炭素数８〜１０のアルキル基がより好ましく、オクチル基、ノニル基がさらに好ましい。アルキルシランの配合量は、シリカの質量に対して３質量％〜１０質量％、好ましくは４質量％〜９質量％である。アルキルシランの配合量が３質量％未満であると、ウェット性能が低下し、転がり抵抗が悪化する。アルキルシランの配合量が１０質量％を超えると、高速走行時の耐摩耗性が低下する。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィドが必ず配合される。この環状ポリスルフィドを配合することにより、広範な温度域におけるグリップ性能を改良すると共に、ゴム硬度及び剛性を高くしてゴム組成物の耐摩耗性を一層改良することができる。
（式（Ｉ）中、Ｒは置換もしくは非置換の炭素数４〜８のアルキレン基、置換もしくは非置換の炭素数４〜８のオキシアルキレン基、ｘは平均３〜５の数、ｎは１〜５の整数である。）
上記式（Ｉ）の環状ポリスルフィドにおいて、Ｒがアルキレン基又はオキシアルキレン基であり、その炭素数は４〜８、好ましくは４〜７であるとよい。また、アルキレン基及びオキシアルキレン基に対する置換基としては、例えばフェニル基、ベンジル基、メチル基、エポキシ基、イソシアネート基、ビニル基、シリル基などを例示することができる。Ｓは硫黄である。ｘは平均３〜５、好ましくは平均３．５〜４．５にするとよい。また、ｎは１〜５、好ましくは１〜４の整数である。このような環状ポリスルフィドは、通常の方法で製造することができ、例えば特開２００７−９２０８６号公報に記載の製造方法を例示することができる。
本発明において、環状ポリスルフィドの配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して０．５質量部〜１０質量部、好ましくは１質量部〜９質量部である。環状ポリスルフィドの配合量が０．５重量部未満であると、グリップ性能を高いレベルで長く持続する効果及び耐ブローアウト性を向上する効果が得られない。またゴム組成物の耐摩耗性が低下することを充分に抑制することができない。環状ポリスルフィドの配合量が１０重量部を超えると加工性が悪化する。
本発明のタイヤトレッド用ゴム組成物において、上記式（Ｉ）の環状ポリスルフィドは加硫剤として作用する。加硫剤は、環状ポリスルフィド単独であってもよく、他の加硫剤を共に使用してもよい。他の加硫剤としては例えば硫黄を用いることができる。硫黄を併用する場合、硫黄の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して０．３質量部〜４質量部、好ましくは０．５質量部〜３．５質量部にするとよい。硫黄を配合する場合は、硫黄に対する環状ポリスルフィドの重量比（環状ポリスルフィド／硫黄）を好ましくは１／５〜１０／１、より好ましくは１／４〜４／１にするとよい。（環状ポリスルフィド／硫黄）の重量比をこのような範囲内にすることにより、グリップ性能を高いレベルで長く持続する効果及び耐ブローアウト性を向上すると共に、耐摩耗性が改良する。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、上述の配合剤に加えて、更に芳香族テルペン樹脂を配合することによりグリップ性能を向上することができる。芳香族変性テルペン樹脂は、テルペンと芳香族化合物とを重合することにより得られる。テルペンとしては、例えばα−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、リモネン等を例示することができる。芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、インデン等を例示することができる。芳香族テルペン樹脂の配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して、好ましくは１質量部〜２５質量部、より好ましくは３質量部〜２３質量部にするとよい。芳香族テルペン樹脂の配合量が１質量部未満であるとグリップ性を高くする効果が充分に得られない。芳香族テルペン樹脂の配合量が２５質量部を超えるとゴム組成物の粘着性が増大し、成形ロールに密着するなど成形加工性および取り扱い性が悪化する。
芳香族テルペン樹脂としては、好ましくは軟化点が８０〜１６０℃、より好ましくは８５〜１４０℃であるものを使用するとよい。芳香族変性テルペン樹脂の軟化点が８０℃未満であると、グリップ性能を改良する効果が十分に得られない。また、芳香族変性テルペン樹脂の軟化点が１６０℃を超えると、耐摩耗性が悪化する傾向がある。なお、芳香族変性テルペン樹脂の軟化点はＪＩＳ Ｋ６２２０‐１（環球法）に準拠し測定したものとする。
本発明のトレッド用ゴム組成物には、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、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。
本発明のトレッド用ゴム組成物は、上述の配合や物性により、優れたドライ性能およびウェット性能を得ながら、転がり抵抗を低減し、且つ、高速走行時の耐摩耗性を向上することができる。そのため、このトレッド用ゴム組成物をトレッド部１に用いた空気入りタイヤは、これら性能をバランスよく高度に両立することができる。特に、上述の溝面積比率の関係を満たす空気入りタイヤでは、上記トレッド用ゴム組成物による効果と溝面積比率に基づく効果との共働によって、これら性能を非常に高度に両立することができる。
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。
表１〜３に示す配合（表３に示すゴム組成は共通配合）からなる２７種類のゴム組成物（標準例１、比較例１〜７、実施例１〜１９）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１５５℃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３分間混合してゴム組成物を調製した。次に、得られたゴム組成物を所定の金型中で１６０℃、２０分間の条件でプレス加硫して加硫ゴム試験片を作製した。
得られたゴム組成物について、下記に示す方法により、ゴム硬度、６０℃におけるｔａｎδ、高速走行時の耐摩耗性の評価を行った。
ゴム硬度
得られた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、デュロメータのタイプＡにより温度２０℃におけるゴム硬さを測定した。得られた結果は、標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「硬度」の欄に示した。この指数値が大きいほどゴム硬度が大きいことを意味する。
得られた試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、デュロメータのタイプＡにより温度２０℃におけるゴム硬さを測定した。得られた結果は、標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「硬度」の欄に示した。この指数値が大きいほどゴム硬度が大きいことを意味する。
６０℃におけるｔａｎδ
得られた試験片をＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、温度６０℃における損失正接ｔａｎδを測定した。得られた結果は、標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「ｔａｎδ（６０℃）」の欄に示した。この指数値が小さいほど発熱が小さく、転がり抵抗が小さく、燃費性能に優れることを意味する。
得られた試験片をＪＩＳ Ｋ６３９４に準拠して、東洋精機製作所社製粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪み１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚの条件で、温度６０℃における損失正接ｔａｎδを測定した。得られた結果は、標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「ｔａｎδ（６０℃）」の欄に示した。この指数値が小さいほど発熱が小さく、転がり抵抗が小さく、燃費性能に優れることを意味する。
高速走行時の耐摩耗性
得られた試験片からＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ダンベル状３号形試験片を打ち抜き、１００℃、５００ｍｍ／分の引張速度条件下で、引張破断強度を測定した。得られた結果は標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど引張破断強度が大きく、タイヤにしたときの耐摩耗性が優れることを意味する。
得られた試験片からＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して、ダンベル状３号形試験片を打ち抜き、１００℃、５００ｍｍ／分の引張速度条件下で、引張破断強度を測定した。得られた結果は標準例１の値を１００とする指数として、表１〜２の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど引張破断強度が大きく、タイヤにしたときの耐摩耗性が優れることを意味する。
表１〜３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＩＲ２０
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製 ＮＩＰＯＬ ９５４８（スチレン含有量：３７％、ゴム成分１００質量部に対しオイル分３７．５質量部を含む油展品）
・ＣＢ：カーボンブラック、ＴＨＡＩ ＴＯＫＡＩ ＣＡＲＢＯＮ社製 Ｎ‐１３４
・シリカ１：エボニック社製 ＵＬＴＲＡＳＩＬ ７０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１５８ｍ2 ／ｇ）
・シリカ２：エボニック社製 ＵＬＴＲＡＳＩＬ ９０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：２００ｍ2 ／ｇ）
・シランカップリング剤１：Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製 Ｓｉ６９
・アルキルシラン１：信越化学工業社製 ＫＢＥ−３０８３（炭素数８のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシラン）
・アルキルシラン２：信越化学工業社製 ＫＢＥ−３０６３（炭素数６のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシラン）
・芳香族テルペン樹脂：ヤスハラケミカル社製 ＴＯ‐１２５
・アロマオイル：Ｈ＆Ｒケミカル社製 ＶＩＶＡＴＥＣ ５００
・硫黄：鶴見化学工業社製 金華印油入微粉硫黄（硫黄含有量：９５．２４質量％）
・環状ポリスルフィド：特開２００２‐２９３７８３号公報に記載の実施例３の方法に従って合成した環状ポリスルフィド（式（Ｉ）におけるＲが（ＣＨ2）6、ｘ（平均値）が４、ｎが１〜５）
・酸化亜鉛：正同化学工業社製 酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製 ビーズステアリン酸
・老化防止剤１：Ｓｏｌｕｔｉａ Ｅｕｒｏｐｅ社製 ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
・老化防止剤２：ＮＯＣＩＬ ＬＩＭＩＴＥＤ社製 ＰＩＬＮＯＸ ＴＤＱ
・加硫促進剤１：大内新興化学工業社製 ノクセラーＣＺ‐Ｇ
・加硫促進剤２：住友化学社製 ソクシノールＤ‐Ｇ
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＩＲ２０
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製 ＮＩＰＯＬ ９５４８（スチレン含有量：３７％、ゴム成分１００質量部に対しオイル分３７．５質量部を含む油展品）
・ＣＢ：カーボンブラック、ＴＨＡＩ ＴＯＫＡＩ ＣＡＲＢＯＮ社製 Ｎ‐１３４
・シリカ１：エボニック社製 ＵＬＴＲＡＳＩＬ ７０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１５８ｍ2 ／ｇ）
・シリカ２：エボニック社製 ＵＬＴＲＡＳＩＬ ９０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：２００ｍ2 ／ｇ）
・シランカップリング剤１：Ｅｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ社製 Ｓｉ６９
・アルキルシラン１：信越化学工業社製 ＫＢＥ−３０８３（炭素数８のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシラン）
・アルキルシラン２：信越化学工業社製 ＫＢＥ−３０６３（炭素数６のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシラン）
・芳香族テルペン樹脂：ヤスハラケミカル社製 ＴＯ‐１２５
・アロマオイル：Ｈ＆Ｒケミカル社製 ＶＩＶＡＴＥＣ ５００
・硫黄：鶴見化学工業社製 金華印油入微粉硫黄（硫黄含有量：９５．２４質量％）
・環状ポリスルフィド：特開２００２‐２９３７８３号公報に記載の実施例３の方法に従って合成した環状ポリスルフィド（式（Ｉ）におけるＲが（ＣＨ2）6、ｘ（平均値）が４、ｎが１〜５）
・酸化亜鉛：正同化学工業社製 酸化亜鉛３種
・ステアリン酸：日油社製 ビーズステアリン酸
・老化防止剤１：Ｓｏｌｕｔｉａ Ｅｕｒｏｐｅ社製 ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ
・老化防止剤２：ＮＯＣＩＬ ＬＩＭＩＴＥＤ社製 ＰＩＬＮＯＸ ＴＤＱ
・加硫促進剤１：大内新興化学工業社製 ノクセラーＣＺ‐Ｇ
・加硫促進剤２：住友化学社製 ソクシノールＤ‐Ｇ
更に、上述の２７種類のゴム組成物（標準例１、比較例１〜７、実施例１〜１９）を用いて、タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、図１に例示する基本構造を有し、使用したゴム組成物の種類、車両内側の溝面積比率Ｓin、車両外側の溝面積比率Ｓout 、これら溝面積比率の差ΔＳをそれぞれ表４〜６のように設定した標準タイヤ１、比較タイヤ１〜９、実施タイヤ１〜３０の４０種類の空気入りタイヤを作製した。
これら４０種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、ドライ性能、ウェット性能を評価し、その結果を表４〜６に併せて示した。
ドライ性能
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９５×６５Ｒ１５）に組み付けて、空気圧を２５０ｋＰａとして、試験車両にそれぞれ装着し、乾燥路面からなるテストコースを走行し、ハンドルを切ったときの応答性につい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、評点３を基準とする５段階で採点し、表４〜６の「ドライ性能」の欄に示した。この評点が大きいほど、ドライ性能（ドライ路面での操縦安定性）に優れることを意味する。
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９５×６５Ｒ１５）に組み付けて、空気圧を２５０ｋＰａとして、試験車両にそれぞれ装着し、乾燥路面からなるテストコースを走行し、ハンドルを切ったときの応答性につい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、評点３を基準とする５段階で採点し、表４〜６の「ドライ性能」の欄に示した。この評点が大きいほど、ドライ性能（ドライ路面での操縦安定性）に優れることを意味する。
ウェット性能
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９５×６５Ｒ１５）に組み付けて、空気圧を２５０ｋＰａとして、試験車両にそれぞれ装着し、散水された水深１ｍｍのウェット路面からなるテストコースを走行し、ハンドルを切ったときの応答性につい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、評点３を基準とする５段階で採点し、表４〜６の「ウェット性能」の欄に示した。この評点が大きいほど、ウェット性能（ウェット路面での操縦安定性）に優れることを意味する。
各試験タイヤを標準リム（リムサイズ１９５×６５Ｒ１５）に組み付けて、空気圧を２５０ｋＰａとして、試験車両にそれぞれ装着し、散水された水深１ｍｍのウェット路面からなるテストコースを走行し、ハンドルを切ったときの応答性につい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、評点３を基準とする５段階で採点し、表４〜６の「ウェット性能」の欄に示した。この評点が大きいほど、ウェット性能（ウェット路面での操縦安定性）に優れることを意味する。
表１〜２から明らかなように、実施例１〜１９のゴム組成物は、標準例１に対してゴム硬度、６０℃におけるｔａｎδ、高速走行時の耐摩耗性を改善し、これら性能をバランスよく両立した。また、表４〜６から明らかなように、これら実施例１〜１９のゴム組成物を用いて、車両内外の溝面積比率の関係が良好な実施タイヤ１〜３０は、ドライ性能とウェット性能とを高度に両立した。
一方、比較例１のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ１は、環状ポリスルフィドの配合量が多過ぎるため、ゴムの硬度が高すぎ、ドライ性能の改善する効果が得られなかった。比較例２のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ２は、天然ゴムの配合量が少な過ぎるため、高速走行時の耐摩耗性を改善する効果が得られなかった。比較例３のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ３は、天然ゴムの配合量が多過ぎるため、ドライ性能を改善する効果が得られなかった。比較例４のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ４は、シリカの配合量が少な過ぎるため、６０℃におけるｔａｎδが悪化し、またウェット性能を改善する効果が得られなかった。比較例５のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ５は、シリカの配合量が多過ぎるため、高速走行時の耐摩耗性が悪化した。比較例６のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ６は、アルキルシランの配合量が少な過ぎるため、６０℃におけるｔａｎδが悪化した。比較例７のゴム組成物およびこれを用いた比較タイヤ７は、アルキルシランの配合量が多すぎるため、高速走行時の耐摩耗性が悪化した。
また、比較タイヤ８は、実施例１のゴム組成物を用いるものの、車両内側の溝面積比率Ｓinが小さ過ぎ、溝面積比率の差ΔＳが小さすぎるため、ウェット性能を改善する効果が得られなかった。比較タイヤ９は、実施例１のゴム組成物を用いるものの、車両内側の溝面積比率Ｓinが大き過ぎ、溝面積比率の差ΔＳが大きすぎるため、ドライ性能を改善する効果が得られなかった。
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 ベルト層
８ ベルト補強層
１１ トレッドゴム層
１２ サイドゴム層
１３ リムクッションゴム層
２１ 縦溝
２２ 横溝
２３ 陸部
ＣＬ タイヤ赤道
Ｅ 接地端
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
８ ベルト補強層
１１ トレッドゴム層
１２ サイドゴム層
１３ リムクッションゴム層
２１ 縦溝
２２ 横溝
２３ 陸部
ＣＬ タイヤ赤道
Ｅ 接地端
Claims (4)
- 車両に対する装着方向が指定されており、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部を有し、該トレッド部にタイヤ周方向に沿って延在する縦溝および／またはタイヤ幅方向に沿って延在する横溝が形成され、且つ、該トレッド部がトレッド用ゴム組成物で構成された空気入りタイヤであって、
前記トレッド部のタイヤ赤道よりも車両内側となる車両内側領域での溝面積比率Ｓinが３０％〜３９％であり、前記溝面積比率Ｓinと前記トレッド部の前記タイヤ赤道位置よりも車両外側となる車両外側領域での溝面積比率Ｓout との差ΔＳが６％〜１４％であり、
前記トレッド用ゴム組成物は、天然ゴム１０質量部〜３０質量部と溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび／または乳化重合スチレンブタジエンゴム７０質量部〜９０質量部とからなるジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ８０質量部〜１５０質量部と、下記式（Ｉ）で示される環状ポリスルフィド０．５質量部〜１０質量部とが配合され、更に炭素数が３〜２０であるアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランが前記シリカ量に対して３質量％〜１０質量％配合されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
- 前記溝面積比率Ｓout が２０％〜３０％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。
- 前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１８０ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記ジエン系ゴム１００質量部に対して芳香族テルペン樹脂を１質量部〜２５質量部配合したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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