JP6881583B2

JP6881583B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6881583B2
Application number: JP2019530602A
Authority: JP
Inventors: 慶介村瀬
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2038-07-19
Also published as: EP3656814A4; EP3656814A1; CN110945068A; JPWO2019017449A1; US20200223258A1; WO2019017449A1

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、例えばウェットグリップ性に優れることや、低発熱性である（転がり抵抗が小さい）ことが挙げられる。これら性能を両立する方法として、例えば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挙げられる。但し、シリカはジエン系ゴムに対する分散性が悪いため、単にシリカを配合するだけではシリカによる改善効果を充分に得ることは難しく、例えば、シリカの分散剤としてメルカプト基を含有するシランカップリング剤を配合することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、メルカプト基を含有するシランカップリング剤は、ジエン系ゴムとの反応効率が高いものの、これを配合したゴム組成物は、スコーチ時間が短くなり過ぎて押出性などの加工性が悪化するという問題がある。このように加工性が悪化すると、このゴム組成物を用いて、例えばウェット性能を高めるために複数本の溝が形成された複雑なパターンを有したトレッド部を構成することも難しくなる。そのため、シリカを多量に配合したトレッド用ゴム組成物において、ウェットグリップ性と転がり抵抗を悪化させることなく、経時での加工性を向上する更なる対策が求められている。

日本国特開２０１６‐１８３２６５号公報

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、トレッド用ゴム組成物のウェットグリップ性と転がり抵抗を悪化させることなく経時での加工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、タイヤ周方向に延在して環状をなす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、前記トレッド用ゴム組成物が、末端が変性されているジエン系ゴムを３０質量％〜９０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ５０質量部〜９０質量部と、アルキルシランと、リチウム、ナトリウム、カリウムから選ばれるアルカリ金属元素を含む脂肪酸金属塩ａと、該脂肪酸金属塩ａと異なりカルシウム、マグネシウム、亜鉛から選ばれる金属を含む脂肪酸金属塩ｂと、脂肪酸エステルと、メルカプト基を含まない硫黄含有のシランカップリング剤とを配合し、前記脂肪酸金属塩ａの配合量を前記シリカ量に対して０．３質量％〜６質量％、前記脂肪酸金属塩ｂの配合量を前記シリカ量に対して０．３質量％〜６質量％、前記シランカップリング剤の配合量を前記シリカ量に対して５質量％〜１２質量％にし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、優れたウェットグリップ性能と低転がり抵抗を両立することができる。また、上述の組成からなるトレッド用ゴム組成物は、経時での加工性に優れるため、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。

本発明においては、アルカリ金属元素を含む脂肪酸金属塩ａの他に、該脂肪酸金属塩ａとは異なる脂肪酸金属塩ｂが配合される。これにより、トレッド用ゴム組成物の優れたウェットグリップ性能と低転がり抵抗を両立し、かつ経時での加工性を改善するには有利になる。

本発明においては、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優れたウェットグリップ性能と低転がり抵抗を両立するには有利になる。

本発明においては、前記トレッド部に、タイヤセンター領域からタイヤ幅方向外側に向かって間隔をおいて配置されたタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝（２１，２２，２３）が形成され、前記主溝（２１，２２）によって区画されてタイヤ赤道上に位置するセンター陸部（３１）と、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー陸部（３３）と、前記センター陸部（３１）と前記ショルダー陸部（３３）との間に位置して前記主溝（２２，２３）によって区画された中間陸部（３２）とを含み、前記センター陸部（３１）が、タイヤ周方向に延在して前記主溝（２１，２２，２３）よりも溝幅が小さい周方向細溝（４１）と、タイヤ幅方向に延在して前記中間陸部（３２）側の端部が前記主溝（２２）に連通し、他方の端部が前記周方向細溝（４１）に連通するセンターラグ溝（５１）とを備え、前記中間陸部（３２）が、タイヤ幅方向に延在して両端が前記主溝（２２，２３）に連通する中間ラグ溝（５２）を備え、前記ショルダー陸部（３３）が、タイヤ幅方向に延在して前記中間陸部（３２）側の端部が主溝（２３）に連通し、他方の端部が接地端に対して開口するショルダーラグ溝（５３）を備え、前記センターラグ溝（５１）と前記中間ラグ溝（５２）と前記ショルダーラグ溝（５３）とが接地端からタイヤ赤道側に向かって連続的に延在する一連の連通ラグ溝（５０）を構成することが好ましい。このようなトレッド部とすることで、連通ラグ溝によってタイヤセンター領域から接地端への効率的な排水が可能になり、トレッド用ゴム組成物の優れたウェットグリップ性との共働によって、ウェット性能を効果的に高めることができる。また、トレッド用ゴム組成物が加工性に優れるので、このような複雑な形状のトレッド部であっても容易に形成することが可能になる。

尚、本発明において、「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“ＴＩＲＥＲＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤＣＡＰＡＣＩＴＹ”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。

図１は、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２は、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのトレッド部を示す正面図である。図３は、図２の要部を拡大して示す説明図である。図４は、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示す正面図である。

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、符号ＣＬはタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。

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。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、末端が変性されているジエン系ゴムを必ず含む。末端が変性されているジエン系ゴムとしては、例えば、末端変性溶液重合スチレンブタジエンゴム（以下、「変性Ｓ−ＳＢＲ」という。）を用いることができる。変性Ｓ−ＳＢＲは、スチレンブタジエンゴムの主鎖末端の両方又は片方をシリカ表面のシラノール基と反応性を有する官能基で変性した溶液重合スチレンブタジエンゴムである。シラノール基と反応する官能基としては、好ましくはヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、アルコキシシリル基、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基、エポキシ基、アミド基、チオール基、エーテル基から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。なかでもヒドロキシル基含有ポリオルガノシロキサン構造、ヒドロキシル基、アミノ基がより好ましい。

本発明のトレッド用ゴム組成物は、ジエン系ゴム１００質量％中、末端が変性されているジエン系ゴム（例えば変性Ｓ−ＳＢＲ）の含有量が３０質量％〜９０質量％、好ましくは４０質量％〜８５質量％である。末端が変性されているジエン系ゴムの含有量が３０質量％未満であると、耐摩耗性が悪化するとともに、転がり抵抗を低減することができない。末端が変性されているジエン系ゴムの含有量が９０質量％を超えると耐摩耗性が悪化する。

末端が変性されているジエン系ゴムが、変性Ｓ−ＳＢＲである場合、変性Ｓ−ＳＢＲのスチレン単位含有量が好ましくは３５質量％以上、より好ましくは３５質量％〜４０質量％であるとよい。変性Ｓ−ＳＢＲのスチレン単位含有量が３５質量％未満であると、ゴム組成物の剛性および強度が不足し耐摩耗性およびウェットグリップ性能を十分に改良することができない。なお変性Ｓ−ＳＢＲのスチレン単位含有量は赤外分光分析（ハンプトン法）により測定するものとする。

本発明のトレッド用ゴム組成物は、上述した末端が変性されているジエン系ゴム（例えば変性Ｓ−ＳＢＲ）以外の他のジエン系ゴムを任意に含有することができる。他のジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、変性されていない溶液重合または乳化重合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。なかでもブタジエンゴム、変性されていない溶液重合スチレンブタジエンゴムが好ましい。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。

尚、上述の本発明のトレッド用ゴム組成物は、トレッドゴム層１１が上記のように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の積層構造を有する場合は少なくともキャップトレッドゴム層に用いるものとする。

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ゴム組成物の強度を高めることができる。また、ウェットグリップ性を高めながら、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５０質量部〜９０質量部、好ましくは６０質量部〜８０質量部である。シリカの配合量が５０質量部未満であるとウェットグリップ性が低下する。シリカの配合量が９０質量部を超えると転がり抵抗が悪化する。

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グリップが低下する。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、ＩＳＯ５７９４に準拠して測定するものとする。

本発明のゴム組成物は、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、シランカップリング剤が必ず配合される。シランカップリング剤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。本発明で使用するシランカップリング剤は、メルカプト基を含まず、硫黄を含有するものである。このようなシランカップリング剤としては、ビス−（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３−トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等を例示することができる。シランカップリング剤の配合量は、シリカの質量に対して５質量％〜１２質量％、好ましくは６質量％〜１０質量％である。シランカップリング剤の配合量が５質量％未満であると、ウェットグリップが低下する。シランカップリング剤の配合量が１２質量％を超えると、加工性が悪化する。

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。アルキルシランとしては、炭素数７〜２０のアルキル基を有するアルキルトリエトキシシランが好ましい。炭素数７〜２０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、好ましくは０．５質量％〜１０質量％、より好ましくは１質量％〜６質量％であるとよい。アルキルシランの配合量が０．５質量％未満であると、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、ウェットグリップが低下する。

本発明のトレッド用ゴム組成物は、可塑剤成分として脂肪酸エステルが必ず配合される。脂肪酸エステル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。脂肪酸エステルとしては、各種脂肪酸とＣ₁〜Ｃ₅の低級アルコールエステルや、ソルビタンエステル、グリセリンエステル等の多価アルコールエステルを例示することができる。各種脂肪酸としては、カプリル酸、ウンデシレン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、アラギン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、ミリストレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等を例示することができる。脂肪酸エステルの配合量は、シリカの質量に対して、好ましくは０．３質量％〜６質量％、より好ましくは０．５質量％〜４質量％であるとよい。脂肪酸エステルの配合量が０．３質量％未満であると、転がり抵抗が悪化する。脂肪酸エステルの配合量が６質量％を超えると、ウェットグリップが低下する。

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カリ金属元素を含む脂肪酸金属塩ａが必ず配合される。この脂肪酸金属塩ａ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。脂肪酸金属塩ａとしては、上記各種脂肪酸と、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の塩が挙げられる。脂肪酸金属塩ａは、単独または複数を組み合わせて配合することができる。脂肪酸金属塩ａの配合量は、シリカの質量に対して、好ましくは０．３質量％〜６質量％、より好ましくは０．５質量％〜４質量％であるとよい。脂肪酸金属塩ａの配合量が０．３質量％未満であると、転がり抵抗が悪化する。脂肪酸金属塩ａの配合量が６質量％を超えると、ウェットグリップが低下する。

本発明のトレッド用ゴム組成物は、可塑剤成分として上記脂肪酸金属塩ａと異なる脂肪酸金属塩ｂを更に配合することもできる。この脂肪酸金属塩ｂ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効果を高めることができる。脂肪酸金属塩ｂとしては、上記各種脂肪酸とカルシウム、マグネシウム、亜鉛等の金属の塩が挙げられる。脂肪酸金属塩ｂは、単独または複数を組み合わせて配合することができる。脂肪酸金属塩ｂの配合量は、シリカの質量に対して、好ましくは０．３質量％〜６質量％、より好ましくは０．５質量％〜４質量％であるとよい。脂肪酸金属塩ｂの配合量が０．３質量％未満であると、転がり抵抗が悪化する。脂肪酸金属塩ｂの配合量が６質量％を超えると、ウェットグリップが低下する。

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、加硫又は架橋剤、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。

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、優れたウェットグリップ性能と低転がり抵抗を両立しながら、経時での加工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用いた空気入りタイヤは、優れたウェットグリップ性と低転がり抵抗を発揮することができる。また、トレッド用ゴム組成物の加工性が優れることで、排水性向上等の目的で複雑な溝形状を有したトレッド部１であっても容易に形成することが可能になる。

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１が上述のトレッド用ゴム組成物で構成されていれば、上述の優れた性能を発揮することができるが、好ましくは図２に例示するトレッドパターンを有しているとよい。

図２の例では、トレッド部１に、タイヤセンター領域からタイヤ幅方向外側に向かって間隔をおいて配置されたタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝２１，２２，２３が形成されている。そして、主溝２１，２２によってセンター陸部３１が区画され、主溝２３のタイヤ幅方向外側にショルダー陸部３３が区画され、主溝２２，２３によって中間陸部３２が区画されている。センター陸部３１はタイヤ赤道ＣＬ上に位置し、ショルダー陸部３３はタイヤ幅方向最外側に位置し、中間陸部３２はセンター陸部３１とショルダー陸部３３との間に位置している。

センター陸部３１には、タイヤ周方向に延在して主溝２１，２２，２３のいずれよりも溝幅が小さい周方向細溝４１が形成される。また、センター陸部３１には、タイヤ幅方向に延在するセンターラグ溝５１が形成される。センターラグ溝５１は、中間陸部３２側の端部が主溝２２に連通し、他方の端部が周方向細溝４１に連通している。中間陸部３２には、タイヤ幅方向に延在する中間ラグ溝５２が形成される。中間ラグ溝５２は、両端が主溝２２，２３にそれぞれ連通している。ショルダー陸部３３には、タイヤ幅方向に延在するショルダーラグ溝５３が形成される。ショルダーラグ溝５３は、中間陸部３２側の端部が主溝２３に連通し、他方の端部が接地端Ｅに対して開口している。尚、センターラグ溝５１と中間ラグ溝５２には面取りが施されており、それぞれ面取り部５１ａ，５２ａが形成されている。

これらセンターラグ溝５１と中間ラグ溝５２と前記ショルダーラグ溝５３とは、接地端Ｅからタイヤ赤道ＣＬ側に向かって連続的に延在する一連の連通ラグ溝５０を構成している。尚、本発明では、図３に示すように、１本の主溝（図３では主溝２３を例示）に対して連通する一対のラグ溝（図３では中間ラグ溝５２とショルダーラグ溝５３）について、一方側のラグ溝（中間ラグ溝５２）の溝中心線と主溝２３の溝中心線との交点Ｐ１と他方側のラグ溝（ショルダーラグ溝５３）の溝中心線と主溝２３の溝中心線との交点Ｐ２とのタイヤ周方向の距離ｄが連通ラグ溝５０（ショルダーラグ溝５３）のピッチ長Ｌに対して、０≦ｄ／Ｌ≦０．２０の関係を満たしていれば、これらラグ溝（中間ラグ溝５２とショルダーラグ溝５３）が連続的に延在していると見做すものとする。図３では主溝２３と中間ラグ溝５２およびショルダーラグ溝５３に基づいて説明したが、主溝２２とセンターラグ溝５１および中間ラグ溝５２の場合も同様である。

このようにトレッド部１を構成することで、特に連通ラグ溝５０によってタイヤセンター領域から接地端Ｅへの効率的な排水が可能になり、トレッド用ゴム組成物の優れたウェットグリップ性との共働によって、空気入りタイヤのウェット性能を効果的に高めることができる。また、このトレッド部１は、複雑な溝形状を有しているが、上記のようにトレッド用ゴム組成物が加工性に優れるので容易に形成することができる。

本発明では、図２に示すように、タイヤ周方向に隣り合う連通ラグ溝５０の間に連通ラグ溝５０に沿って延在する連通サイプ６０を設けることもできる。連通サイプ６０は、タイヤ周方向に隣り合うセンターラグ溝５１の間に位置して、センターラグ溝５１に沿って延在するセンターサイプ６１と、タイヤ周方向に隣り合う中間ラグ溝５２の間に位置して、中間ラグ溝５２に沿って延在する中間サイプ６２と、タイヤ周方向に隣り合うショルダーラグ溝５３の間に位置して、ショルダーラグ溝５３に沿って延在するショルダーサイプ６３とで構成される。図示の例では、センターサイプ６１は、中間陸部３２側の端部が主溝２２に連通し、他方の端部が周方向細溝４１に連通せずにセンター陸部３１内で終端し、中間サイプ６２は、両端が主溝２２，２３にそれぞれ連通し、ショルダーサイプ６３は、中間陸部３２側の端部が主溝２３に連通し、他方の端部が接地端Ｅに対して開口している。このような連通サイプ６０を設けることで、タイヤセンター領域から接地端Ｅへの排水性をより向上することができる。

車両に対する装着方向が指定された空気入りタイヤの場合、車両に装着する際に車両に対して内側にするように指定された側を「車両内側」とし、車両に装着する際に車両に対して外側にするように指定された側を「車両外側」とすると、タイヤセンター領域から車両内側に向かって少なくとも３本の主溝２１，２２，２３を形成して、ショルダー陸部３３を車両内側におけるタイヤ幅方向最外側に配置し、連通ラグ溝５０が車両内側に配置されるようにするとよい。連通ラグ溝５０は上記のように排水性に優れるが、タイヤセンター領域から接地端Ｅまで連通していることでパターンノイズ等の騒音を伝達し易い傾向があるので、連通ラグ溝５０を上記のように車両内側に配置することで、パターンノイズ等の騒音が連通ラグ溝５０を通じて車両外側に放射されることを防ぎ、騒音性能を高めることができる。

本発明では、上記以外の溝や陸部の構造は特に限定されない。例えば、図２の態様では、主溝２１，２２，２３の他に主溝２４が設けられている。主溝２４は、主溝２１に対して主溝２２，２３の逆側（主溝２２，２３が車両内側に形成された場合は、その逆側の車両外側）に配置されている。そして、主溝２１，２４によって陸部３４が区画され、主溝２４のタイヤ幅方向外側に陸部３５が区画されている。また、陸部３４には、タイヤ周方向に延在して主溝２１，２２，２３，２４のいずれよりも溝幅が小さい周方向細溝４２と、一端が周方向細溝４２に連通して他端が陸部３４内で終端するサイプ６４と、一端が主溝２４に連通して他端が陸部３４内で終端するラグ溝５４が設けられている。陸部３５には、一端が主溝２４に連通して他端が接地端Ｅに対して開口するラグ溝５５と、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝３５の間においてタイヤ幅方向に延在して一端が陸部３５内で終端して他端が接地端Ｅに対して開口するサイプ６５が設けられている。

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に示す配合からなる１６種類のゴム組成物（標準例１、比較例１〜８、実施例１〜７）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１４５℃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。尚、ＳＢＲ１およびＳＢＲ２はオイル分を含むため、オイル分を除いたゴム成分の含有量を下段の括弧内に記載した。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（尚、脂肪酸金属塩ｂを含まない実施例１，３〜７は参考例である）。

得られたゴム組成物について、下記に示す方法により、加工性、ウェットグリップ性、転がり抵抗の評価を行った。

加工性
得られたゴム組成物のムーニー粘度をＪＩＳＫ６３００に準拠して、ムーニー粘度計にてＬ型ロータ（３８．１ｍｍ径、５．５ｍｍ厚）を使用し、予熱時間１分、ロータの回転時間４分、１００℃、２ｒｐｍの条件で測定した。尚、ムーニー粘度の測定は、混合直後と、湿熱オーブン（温度３０℃、湿度８０％）で１６８時間処理した後に行った。これら混合直後のムーニー粘度と湿熱処理後のムーニー粘度の差を算出し、経時の加工性の指標とした。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の「加工性」の欄に示した。この指数値が小さいほど経時での粘度の変化が小さく、経時での加工性が優れることを意味する。

ウェットグリップ性
得られた試験片をＪＩＳＫ６３９４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０℃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の「ウェットグリップ性」の欄に示した。この指数値が大きいほど０℃におけるｔａｎδが大きく、タイヤにしたときウェットグリップ性に優れることを意味する。

転がり抵抗
得られた試験片をＪＩＳＫ６３９４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の「転がり抵抗」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。

表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＳＢＲ１：末端にグリシジルアミン基を有する溶液重合スチレンブタジエンゴム、旭化成社製ＴＵＦＤＥＮＥＦ３４２０（スチレン含有量：３６％、ゴム成分１００質量部に対しオイル分２５．０質量部を含む油展品）
・ＳＢＲ２：末端が未変性の乳化重合スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮＩＰＯＬ１７３９（スチレン含有量：３９％、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）
・ＢＲ：ブタジエンゴム、タイシンセティック社製ＵＢＥＰＯＬＢＲ１５０
・ＣＢ：カーボンブラック、ＴＨＡＩＴＯＫＡＩＣＡＲＢＯＮ社製Ｎ‐１３４
・シリカ１：エボニック社製ＵＬＴＲＡＳＩＬ７０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１５８ｍ²／ｇ）
・シリカ２：エボニック社製ＵＬＴＲＡＳＩＬ９０００ＧＲ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：２００ｍ²／ｇ）
・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社製ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ６ＰＰＤ
・老化防止剤２：ＮＯＣＩＬＬＩＭＩＴＥＤ社製ＰＩＬＮＯＸＴＤＱ
・シランカップリング剤１：ＥｖｏｎｉｋＤｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ３６３（メルカプト基を有する硫黄含有シランカップリング剤）
・シランカップリング剤２：ＥｖｏｎｉｋＤｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９（メルカプト基を有しない硫黄含有シランカップリング剤）
・アルキルシラン：信越シリコーン社製ＫＢＥ‐３０８３
・脂肪酸金属塩ａ：ステアリン酸カリウム、日油社製ノンサールＳＫ‐1
・脂肪酸金属塩ｂ：ステアリン酸亜鉛、日油社製ジンクステアレートＧ
・脂肪酸エステル：ステアリン酸グリセリル、日油社製モノグリＤ
・アロマオイル：Ｈ＆Ｒケミカル社製ＶＩＶＡＴＥＣ５００
・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％）
・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

表１から明らかなように、実施例１〜７のゴム組成物は、標準例１に対して加工性、ウェットグリップ性、転がり抵抗をバランスよく改善した。

一方、比較例１のゴム組成物は、末端が変性されたジエン系ゴムを含まないため、ウェットグリップ性、転がり抵抗が悪化した。比較例２のゴム組成物は、脂肪酸エステルを含まないため、ウェットグリップ性および転がり抵抗が悪化した。比較例３のゴム組成物は、アルキルシランを含まないため、ウェットグリップ性および転がり抵抗が悪化した。比較例４のゴム組成物は、２種の脂肪酸金属塩（脂肪酸金属塩ａおよび脂肪酸金属塩ｂ）を含むものの脂肪酸エステルを含まないため、ウェットグリップ性および転がり抵抗が悪化した。比較例５のゴム組成物は、シリカの配合量が少な過ぎるため、ウェットグリップ性が悪化した。比較例６のゴム組成物は、シリカの配合量が多過ぎるため、転がり抵抗が悪化した。比較例７のゴム組成物は、シランカップリング剤の配合量がシリカに対して少な過ぎるためウェットグリップ性と転がり抵抗が悪化した。比較例８のゴム組成物は、シランカップリング剤の配合量がシリカに対して多過ぎるため加工性が悪化した。

更に、実施例１〜７のゴム組成物をトレッド部に用いて、図１または図４のトレッドパターンを有する空気入りタイヤを作製し、ウェット性能の評価（ウェット路面における走行性能のテストドライバーによる官能評価）を行ったところ、いずれの場合も、図１のトレッドパターンを有する空気入りタイヤの方が優れたウェット性能を示した。尚、図４のトレッドパターンは、図１のトレッドパターンに対して、各ラグ溝（センターラグ溝、中間ラグ溝、ショルダーラグ溝）のタイヤ赤道側の端部が主溝または周方向細溝に連通せずに陸部内で終端した構造（即ち、連通ラグ溝が形成されない構造）を有する。

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
２１，２２，２３，２４主溝
３１センター陸部
３２中間陸部
３３ショルダー陸部
３４，３５陸部
４１，４２周方向細溝
５０連通ラグ溝
５１センターラグ溝
５２中間ラグ溝
５３ショルダーラグ溝
５４，５５ラグ溝
６０連通サイプ
６１センターサイプ
６２中間サイプ
６３ショルダーサイプ
６４，６５サイプ
ＣＬタイヤ赤道
Ｅ接地端

Claims

タイヤ周方向に延在して環状をなす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、
前記トレッド用ゴム組成物が、末端が変性されているジエン系ゴムを３０質量％〜９０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ５０質量部〜９０質量部と、アルキルシランと、リチウム、ナトリウム、カリウムから選ばれるアルカリ金属元素を含む脂肪酸金属塩ａと、該脂肪酸金属塩ａと異なりカルシウム、マグネシウム、亜鉛から選ばれる金属を含む脂肪酸金属塩ｂと、脂肪酸エステルと、メルカプト基を含まない硫黄含有のシランカップリング剤とを配合し、前記脂肪酸金属塩ａの配合量を前記シリカ量に対して０．３質量％〜６質量％、前記脂肪酸金属塩ｂの配合量を前記シリカ量に対して０．３質量％〜６質量％、前記シランカップリング剤の配合量を前記シリカ量に対して５質量％〜１２質量％にしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
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に記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部に、タイヤセンター領域からタイヤ幅方向外側に向かって間隔をおいて配置されたタイヤ周方向に延びる少なくとも３本の主溝（２１，２２，２３）が形成され、前記主溝（２１，２２）によって区画されてタイヤ赤道上に位置するセンター陸部（３１）と、タイヤ幅方向最外側に位置するショルダー陸部（３３）と、前記センター陸部（３１）と前記ショルダー陸部（３３）との間に位置して前記主溝（２２，２３）によって区画された中間陸部（３２）とを含み、前記センター陸部（３１）が、タイヤ周方向に延在して前記主溝（２１，２２，２３）よりも溝幅が小さい周方向細溝（４１）と、タイヤ幅方向に延在して前記中間陸部（３２）側の端部が前記主溝（２２）に連通し、他方の端部が前記周方向細溝（４１）に連通するセンターラグ溝（５１）とを備え、前記中間陸部（３２）が、タイヤ幅方向に延在して両端が前記主溝（２２，２３）に連通する中間ラグ溝（５２）を備え、前記ショルダー陸部（３３）が、タイヤ幅方向に延在して前記中間陸部（３２）側の端部が主溝（２３）に連通し、他方の端部が接地端に対して開口するショルダーラグ溝（５３）を備え、前記センターラグ溝（５１）と前記中間ラグ溝（５２）と前記ショルダーラグ溝（５３）とが接地端からタイヤ赤道側に向かって連続的に延在する一連の連通ラグ溝（５０）を構成す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。