JP2020006871A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性とウエットグリップ性能とがより高度なレベルで両立された空気入りタイヤを提供する。【解決手段】周囲を溝で囲まれたブロックを備えたトレッドを有する空気入りタイヤであって、ブロックの接地部表面積の総和である陸面積（Ｌ）と、溝底面全体の面積である海面積（Ｓ）との比（Ｌ／Ｓ）が６８〜７８％であると共に、タイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さＳＬ０とタイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さＳＬ８０との比で示される接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が１．００〜１．１５であり、平均サイプ本数が２〜４本／１ブロックであり、トレッドが、動的弾性率Ｅ＊＠３０℃（ＭＰａ）と破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ＊＠３０℃×ＥＢが７０００〜２００００、０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５〜０．９０のゴム物性を有している空気入りタイヤ。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤ、詳しくは、耐摩耗性とウエットグリップ性が両立された空気入りタイヤに関する。

自動車用の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）は、従来から耐久性が重視され、優れた耐摩耗性が要求されている。また、近年、安全性への配慮が一層高まり、ウエットグリップ性能のさらなる向上が求められている。中でも、スポーツ用多目的車（ＳＵＶ）用には、これら２つの性能を高度なレベルで両立させた空気入りタイヤの実現が望まれている。

しかしながら、耐摩耗性とウエットグリップ性能とは背反の関係にあるため、これら２種類の性能を両立させることは容易ではない。そこで、耐摩耗性とウエットグリップ性とをバランスさせながら向上させるため、トレッドを構成するゴム組成物の配合材料の検討（特許文献１、２）や、トレッドパターンの検討（特許文献３、４）などが行われてきた。

特開２０１２−２２９２８５号公報 特開２０１３−１０７９８９号公報 特開２０１４−１７７２３８号公報 特開２０１５−１４７５４３号公報

しかしながら、耐摩耗性とウエットグリップ性能を、上記したＳＵＶで望まれているような高度なレベルで両立できるまでには未だ至っていないのが現状である。

そこで本発明は、耐摩耗性とウエットグリップ性能とがより高度なレベルで両立した空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
トレッド面に周囲を溝で囲まれたブロックを備えたトレッドを有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド面におけるブロックの接地部表面積の総和である陸面積（Ｌ）と、溝底面全体の面積である海面積（Ｓ）との比であるランドシー比（Ｌ／Ｓ）が６８〜７８％であると共に、
正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷して前記トレッド面を平面に押し付けたときに形成されるタイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さＳＬ０と、タイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さＳＬ８０との比（ＳＬ０／ＳＬ８０）で示される接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．００〜１．１５であり、
前記ブロックにおける平均サイプ本数が２〜４本／１ブロックであり、
前記トレッドが、
周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃（ＭＰａ）と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、７０００〜２００００、
０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５〜０．９０のゴム物性を有していることを特徴とする空気入りタイヤである。

請求項２に記載の発明は、
前記ランドシー比（Ｌ／Ｓ）が、７０〜７６％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である。

請求項３に記載の発明は、
前記ランドシー比（Ｌ／Ｓ）が、７２〜７４％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である。

請求項４に記載の発明は、
前記接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．０５〜１．１５であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項５に記載の発明は、
前記接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．１０〜１．１５であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤである。

請求項６に記載の発明は、
前記０℃における損失正接ｔａｎδが、０．５７〜０．９０であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項７に記載の発明は、
前記０℃における損失正接ｔａｎδが、０．６０〜０．９０であることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤである。

請求項８に記載の発明は、
前記Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、８５００〜１８０００であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項９に記載の発明は、
前記Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、１００００〜１６０００であることを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤである。

請求項１０に記載の発明は、
前記トレッドにおいて、ゴム成分１００質量部中に、ガラス転移点（Ｔｇ）が−５０℃以上のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が、５０〜９０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項１１に記載の発明は、
前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部中に、質量平均分子量（Ｍｗ）が５５０，０００以上のブタジエンゴム（ＢＲ）が、１０〜５０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項１２に記載の発明は、
前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、シリカが、２０〜２００質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項１３に記載の発明は、
前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、ハードカーボンからなるカーボンブラックが、５〜１００質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項１４に記載の発明は、
前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、α−メチルスチレンレジンが、５〜５０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項１５に記載の発明は、
ＳＵＶタイヤであることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

本発明によれば、耐摩耗性とウエットグリップ性能とがより高度なレベルで両立した空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドのトレッドパターンを示す図である。 トレッドを平面に押し付けた接地面形状を示す模式図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

［１］本発明の特徴について
最初に、本発明の特徴について説明する。

本発明に係る空気入りタイヤは、
トレッド面に周囲を溝で囲まれたブロックを備えたトレッドを有する空気入りタイヤであって、
前記トレッド面におけるブロックの接地部表面積の総和である陸面積（Ｌ）と、溝底面全体の面積である海面積（Ｓ）との比であるランドシー比（Ｌ／Ｓ）が６８〜７８％であると共に、
正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷して前記トレッド面を平面に押し付けたときに形成されるタイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さＳＬ０と、タイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さＳＬ８０との比（ＳＬ０／ＳＬ８０）で示される接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．００〜１．１５であり、
前記ブロックにおける平均サイプ本数が２〜４本／１ブロックであり、
前記トレッドが、
周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃（ＭＰａ）と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、７０００〜２００００、
０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５〜０．９０のゴム物性を有していることを特徴としている。

本発明者は、トレッドパターンとゴム組成のそれぞれについて個々に検討するのではなく、互いに関係するものとして検討し、その結果、トレッドのトレッドパターンを調整して「ランドシー比（Ｌ／Ｓ）」および「接地面形状指数（ＦＳＦ８０）」を特定の範囲内にすると共に、トレッドのゴム組成を調整してゴム物性について「周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃（ＭＰａ）と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢ」および「０℃における損失正接ｔａｎδ」の２種類を特定の範囲内とすることにより、背反の関係にある耐摩耗性とウエットグリップ性能とが、よりバランス良く高度なレベルで両立した空気入りタイヤを提供できることを見出した。

即ち、耐摩耗性については、上記したＦＳＦ８０、サイプ数、損失正接ｔａｎδ、およびＥ^＊（＠３０℃）×ＥＢが適切な範囲内であることにより優れた耐摩耗性を発揮させることができる。そして、ウエットグリップ性能については、ランドシー比、ＦＳＦ８０、およびサイプ数、損失正接ｔａｎδ、および動的弾性率Ｅ^＊（＠３０℃）が適切な範囲内であることにより、優れたウエットグリップ性能を発揮させることができる。

さらに、本発明においては、これらの要件の全てが適切な範囲にあることにより、協働して相乗効果を発揮するため、背反する関係にある耐摩耗性とウエットグリップ性能をよりバランス良く高度なレベルで両立したタイヤを提供することができる。

［２］本発明の実施の形態
以下、実施の形態に基づいて、本発明を具体的に説明する。

１．トレッド
（１）トレッドパターン
上記したように、本実施の形態においては、タイヤのトレッド面が、ランドシー比（Ｌ／Ｓ）および接地面形状指数（ＦＳＦ８０：Ｆｏｏｔ Ｐｒｉｎｔ Ｓｈａｐｅ Ｆａｃｔｏｒ８０）が特定の範囲内にあることを特徴とする。

（ａ）ランドシー比（Ｌ／Ｓ）
本発明において、トレッド面におけるブロックの接地部表面積の総和である陸面積（Ｌ）と、溝底面全体の面積である海面積（Ｓ）との比であるランドシー比（Ｌ／Ｓ）は６８〜７８％であることが好ましい。ランドシー比（Ｌ／Ｓ）を上記の範囲内とすることで良好なウエットグリップ性能を確保することができる。

このランドシー比（Ｌ／Ｓ）について、本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドのトレッドパターンを示す図１を参照して具体的に説明する。なお、図１において、１はトレッドの接地面、Ｃはタイヤ赤道でＴｅは接地端、ＴＷはトレッド接地幅である。また、２はブロック、３は縦溝、４は横溝、５はサイプである。そして、太矢印はタイヤ回転方向を示している。

図１において、トレッドの接地端Ｔｅ、Ｔｅ間のトレッド面におけるブロック２の接地部表面積の総和を陸面積（Ｌ）、溝底面全体の面積を海面積（Ｓ）とした時、ランドシー比（Ｌ／Ｓ）は下記式で表される。
ランドシー比（Ｌ／Ｓ）＝陸面積（Ｌ）／海面積（Ｓ）

上記ランドシー比（Ｌ／Ｓ）において、十分な接地面積を確保してウエットグリップ性能を発揮させると共に、排水経路を十分に確保して十分なウエットグリップ性能を発揮させるためには、Ｌ／Ｓを６８〜７８％とすることが好ましい。７０〜７６％であるとより好ましく、７２〜７４％であるとさらに好ましい。

（ｂ）接地面形状指数（ＦＳＦ８０）
本発明において、空気入りタイヤが正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、この空気入りタイヤに正規荷重を負荷して、トレッドを平面に押し付けた接地面形状から導かれる接地面形状指数（ＦＳＦ８０）は、１．００〜１．１５とすることが好ましい。接地面形状指数（ＦＳＦ８０）を上記の範囲内とすることで良好な耐摩耗性およびウエットグリップ性能を確保することができる。

この接地面形状指数（ＦＳＦ８０）について、トレッドを平面に押し付けた接地面形状を示す模式図である図２を参照して具体的に説明する。

図２には、トレッドを平面に押し付けた接地面形状（ＦＰ：フットプリント）が示されており、タイヤ赤道上のタイヤ周方向（タイヤ回転方向）の接地長さをＳＬ０、タイヤ赤道からトレッド接地半幅（ａ）の８０％のタイヤ軸方向距離（０．８ａ）を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さをＳＬ８０とした時、接地面形状指数（ＦＳＦ８０）は下記式で表される。なお、「トレッド接地半幅」とは、接地面におけるタイヤ軸方向の最も外側の接地端間のタイヤ軸方向の距離の半分を意味する。
接地面形状指数（ＦＳＦ８０）＝ＳＬ０／ＳＬ８０

上記接地面形状指数（ＦＳＦ８０）において、十分な耐摩耗性とウエットグリップ性能を確保するためには、ＦＳＦ８０を１．００〜１．１５とすることが好ましい。１．０５〜１．１５であるとより好ましく、１．１０〜１．１５であるとさらに好ましい。

なお、上記において、「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”、ＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。

「正規内圧」とは、前記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 ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”とする。

「正規荷重」とは、前記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 ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”とする。

前述の接地面形状は、金型プロファイル、ゲージ分布、構造等の手法を適宜調整することにより得ることができるが、上記接地面形状が達成されるのであれば、手法は特に限定されない。例えば、トレッド中央部及び／又はトレッドショルダー部の厚みを調整して、トレッドゲージ分布を調整することにより接地面形状指数を調整できる。

（ｃ）サイプ
前記した通り、図１は本発明の一実施の形態に係るタイヤトレッドのトレッドパターンを示す図であり、１はトレッドの接地面、Ｃはタイヤ赤道、Ｔｅは接地端、ＴＷはトレッド接地幅である。また、２はブロック、３は縦溝、４は横溝、５はサイプである。

接接面１には周囲が縦溝３と横溝４とで囲まれた複数のブロック２が設けられている。また、ブロック２には複数本、具体的には２〜４本／１ブロックのサイプ５（細溝）が設けられている。

このように、周囲を溝３および４で囲まれたブロック２を形成することにより、濡れた路面を走行する場合でも、水を溝からスムースに排水することができるため、十分なウエットグリップ性能を発揮させることができる。

そして、ブロック２にサイプ５を設けることにより、ブロック２上に溜まった水をスムースに排水することができるため、ウエットグリップ性能をより向上させることができる。また、サイプ５を設けた場合、路面との接触面積が小さくなるため、摩耗量を低減させることができる。

このウエットグリップ性能と摩耗量を考慮すると、本実施の形態における１ブロック当たりのサイプの本数は、２〜４本とすることが好ましい。なお、サイプ５の向きは特に限定されないが、ブロックからの水の排水などを考慮すると幅方向に設けることが好ましい。

（２）トレッドのゴム物性
そして、本実施の形態において、トレッドのゴム物性は、前記した通り、「周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃（ＭＰａ）と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢ」が７０００〜２００００、「０℃における損失正接ｔａｎδ」が０．５５〜０．９０のゴム物性を有していることを特徴としている。

（ａ）動的弾性率および破断伸び
動的弾性率Ｅ^＊はゴムの剛性を示す指標であり、適度な剛性、即ち、動的弾性率Ｅ^＊を有することにより、操縦性とウエットグリップ性能とを共に良好なものとすることができる。一方、破断伸びＥＢはゴムに掛かる力に伴って発生する変形への追随性を示す指標であり、大きな破断伸びＥＢを有することにより、変形に追随して、優れた耐久性が得られると共に、耐摩耗性が向上する。

このため、Ｅ^＊とＥＢとの積は、摩耗特性を評価する指標として用いることができる。即ち、通常は、Ｅ^＊が上昇するとＥＢは低下するが、ゴムのＥ^＊が高く、さらにＥＢが高くなるように設定されていると、ゴムが力を受けて変形しても、伸びによってその変形に追随できるため、路面とゴムとの接触面積を大きく確保して、その単位面積あたりに掛かるせんだん力を吸収して、タイヤの摩耗を抑制することができ、耐摩耗性が向上する。

そして、Ｅ^＊およびＥＢはそれぞれ絶対値で示すことができるため、Ｅ^＊×ＥＢは耐摩耗性を評価する指標として好ましい。

具体的には、例えば、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢとの積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢとして、７０００〜２００００であることが好ましく、８５００〜１８０００であるとより好ましく、１００００〜１６０００であるとさらに好ましい。

（ｂ）０℃における損失正接（ｔａｎδ＠０℃）
０℃における損失正接（ｔａｎδ＠０℃）は、例えば、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて測定することができる。なお、具体的な測定は、加硫ゴム組成物を測定対象として、周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件で、０℃で測定する。

本実施の形態において、このｔａｎδは、耐摩耗性を確保すると共に、ウエットグリップ性能を確保するために、０．５５〜０．９０であることが好ましい。０．５７〜０．９０であるとより好ましく、０．６０〜０．９０であるとさらに好ましい。

（３）トレッド製造用のゴム組成物
次に、本実施の形態のトレッドを製造するためのゴム組成物について説明する。本実施の形態のトレッドは、下記のゴム成分（ポリマー）および配合材料が配合されたゴム組成物を用いて製造される。

（ａ）ゴム成分
本実施の形態において、ゴム組成物に使用するゴム成分としては特に限定されないが、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）等のジエン系ゴムを使用することができる。

なかでも、ウエットグリップ性能と耐摩耗性がバランス良く得られるという理由から、主たるゴム成分として、ＳＢＲを使用することが好ましい。

本実施の形態において、ＳＢＲにおけるスチレン含有量としては、ウエットグリップ性能の確保と転がり抵抗特性および低温での破壊強度の確保とを考慮すると、１０〜６０ｗｔ％であることが好ましく、２０〜５０ｗｔ％であるとより好ましく、２０〜４０ｗｔ％であるとさらに好ましい。なお、このスチレン含有量は、Ｈ^１−ＮＭＲ測定によって算出される。

このとき、ＳＢＲのガラス転移点（Ｔｇ）は、−５０℃以上であることが好ましく、−４０℃以上であるとより好ましく−３０℃以上であるとさらに好ましい。このような高ＴｇのＳＢＲを使用することにより、よりウエットグリップ性能を向上させることができる。なお、このＴｇは、ＪＩＳ Ｋ７１２１に従い、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製の示差走査熱量計（Ｑ２００）を用いて、昇温速度１０℃／分で昇温しながら測定した値（中間点ガラス転移温度）である。

そして、本実施の形態のゴム組成物において、ＳＢＲの配合量としては、ウエットグリップ性能の確保と耐摩耗性の確保とを考慮すると、ゴム成分１００質量部中、５０〜９０質量部であることが好ましく、５５〜８５質量部であるとより好ましく、６０〜８０質量部であるとさらに好ましい。

そして、ＳＢＲ以外のゴム成分としては、ＢＲを使用することが好ましいが、限定されるものではない。

ＢＲの配合量としては、耐摩耗性の確保とウエットグリップ性能および加工性の確保とを考慮すると、ゴム成分１００質量部中、ＳＢＲを除いた残部がＢＲであることが好ましい。即ち、１０〜５０質量部であることが好ましい。１５〜４５質量部であるとより好ましく、２０〜４０質量部であるとさらに好ましい。

このとき、ＢＲの質量平均分子量（Ｍｗ）は、５５０，０００以上であることが好ましい。このような高分子量のＢＲを配合することにより、耐摩耗性をより改善することができる。なお、加工性の改善も考慮すると、Ｍｗは５５０，０００〜１，５００，０００であることがより好ましく、５５０，０００〜１，０００，０００であるとさらに好ましい。なお、このＭｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）により測定することができる。

具体的な高分子量のＢＲの一例として、シス−１，４ブタジエン単位量が９６％以上のハイシスであって、溶液重合で合成された高分子量ＢＲを挙げることができる。

（ｂ）シリカ
本実施の形態において、ゴム組成物にはシリカを配合することが好ましい。シリカを配合することにより、補強性が向上してウエットグリップ性能をより向上させることができる。使用できるシリカとしては、例えば、湿式法で製造されたシリカ、乾式法で製造されたシリカ等が挙げられるが、特に制限はない。なお、シリカは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、補強性の確保と分散性の確保を考慮すると、８０〜２５０ｍ^２／ｇが好ましく、１００〜２２０ｍ^２／ｇであるとより好ましく、１２０〜２００ｍ^２／ｇであるとさらに好ましい。なお、このＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８１に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

シリカの配合量としては、補強性の確保と分散性（混練加工性）の確保を考慮すると、ゴム成分１００質量部に対して２０〜２００質量部であることが好ましい。３０〜１５０質量部であるとより好ましく、４０〜１００質量部であるとさらに好ましい。

そして、本実施の形態においては、シリカと共にシランカップリング剤を併用してもよい。シランカップリング剤としては、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド等が挙げられる。なかでも、補強性改善効果が高いという点から、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが好ましい。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

シランカップリング剤の含有量は、補強効果の飽和やゴム組成物の粘度（加工性）を考慮すると、シリカ１００質量部に対して、１〜２０質量部が好ましく、２〜１５質量部がより好ましい。

（ｃ）カーボンブラック
本実施の形態のゴム組成物には、耐摩耗性の観点から、カーボンブラックを配合することが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、オイルファーネス法により製造されたカーボンブラックなどが挙げられ、２種類以上のコロイダル特性の異なるものを併用してもよい。具体的には、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＥＰＣなどが挙げられるが、これらの中でも、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦなどのハードカーボン系のカーボンブラックが、特に耐摩耗性が高いため好ましい。

カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、ウエットグリップ性能の確保と耐摩耗性の確保を考慮すると、７０〜２５０ｍ^２／ｇが好ましく、１１０〜２００ｍ^２／ｇであるとより好ましい。また、カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）は、同様の理由により、５０〜２５０ｍｌ／１００ｇが好ましい。なお、カーボンブラックのＮ_２ＳＡは、ＪＩＳ Ｋ ６２１７−２：２００１に、ＤＢＰは、ＪＩＳ Ｋ６２１７−４：２００１に準拠して測定される値である。

ゴム組成物中におけるハードカーボン系のカーボンブラックの配合量としては、ウエットグリップ性能の確保と耐摩耗性の確保を考慮すると、ゴム成分１００質量部に対して、５〜１００質量部であることが好ましく、２０〜９０質量部であるとより好ましく、３０〜８０質量部であるとさらに好ましい。

（ｄ）樹脂
また、本実施の形態においては、ゴム組成物に、α―メチルスチレン樹脂などのスチレン樹脂、クマロンインデン樹脂、テルペン樹脂、アクリル樹脂、ロジン樹脂、ビニルトルエン樹脂、ポリイソペンタン樹脂などの樹脂を配合することが好ましく、これらの樹脂は２種類以上を併用してもよい。

これらの樹脂の内でも、ウエットグリップ性能の向上という点から、α―メチルスチレン樹脂が特に好ましい。配合量としては、ウエットグリップ性能の向上と耐摩耗性の確保の観点から、５〜５０質量部であることが好ましい。５〜４０質量部であるとより好ましく、５〜３０質量部であるとさらに好ましい。

（ｅ）その他の配合剤
本実施の形態のゴム組成物には、上記配合に加えて、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫助剤等のゴムの製造に一般的に用いられている公知の配合剤を配合することができる。当該配合剤の添加量については適宜選択することができる。

軟化剤としては、オイルを挙げることができる。オイルとしては、限定されず、例えば、プロセスオイル、植物油脂、およびそれらの混合物などを用いることができる。プロセスオイルとしては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを挙げることができる。また、植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、サフラワー油、桐油などを挙げることができる。これらのオイルの内でも、芳香族系プロセスオイルが好ましい。

老化防止剤としては、ジフェニルアミン系（ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）−ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミンなど）、ｐ−フェニレンジアミン系（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミンなど）などを使用することができる。

加硫薬品としては、加硫剤である硫黄及び加硫促進剤を適宜使用することができる。

硫黄としては、粉末硫黄を使用してもよいが、ゴムへの分散性を考慮すると、オイル処理粉末硫黄を使用することが好ましい。

加硫促進剤としては、ゴム工業において一般的に粉末硫黄と組み合わせて使用される加硫促進剤が使用でき、具体的な加硫促進剤として、例えば、スルフェンアミド系、チアゾール系、チウラム系、チオウレア系、グアニジン系、ジチオカルバミン酸系、アルデヒド−アミン系またはアルデヒド−アンモニア系、イミダゾリン系、もしくは、キサンテート系加硫促進剤を挙げることができ、単独で使用することもできるが、２種以上を併用してもよい。

また、加硫促進助剤として、酸化亜鉛、ステアリン酸などを使用することもできる。

２．空気入りタイヤ
上記したトレッドを使用して製造されたタイヤは、耐摩耗性とウエットグリップ性能とがより高度なレベルで両立されているため、ＳＵＶに好適なタイヤとして使用することができる。

以下、実施例により、本発明についてさらに具体的に説明する。

［１］実験１
１．トレッド用ゴム組成物の製造
最初に、トレッド用ゴム組成物の製造を行った。

（１）配合材料
まず、以下に示す各配合材料を、表１に示す各配合処方に基づいて準備した。

（ａ）ゴム成分
（イ）ＳＢＲ−１（高ＴｇＳＢＲ）：ＪＳＲ０１２２（ＪＳＲ社製）
・芳香族系進展油（２５．４ｗｔ％）油展乳化重合ＳＢＲ
・スチレン含有量（結合スチレン量） ３７質量％
・Ｔｇ −４０℃

（ロ）ＳＢＲ−２：ＪＳＲ１５０２（ＪＳＲ社製）
・非油展乳化重合ＳＢＲ
・スチレン含有量（結合スチレン量） ２３．５質量％
・Ｔｇ −５１℃

（ハ）ＳＢＲ−３：Ｎｉｐｏｌ−ＮＳ５４０（日本ゼオン社製）
・進展油２５ｗｔ％油展溶液重合ＳＢＲ
・スチレン含有量（結合スチレン量） ４２．０質量％
・Ｔｇ −２７℃

（ニ）ＢＲ−１：ＵＢＥＰＯＬ−ＢＲ１５０Ｂ（宇部興産社製）
・質量平均分子量（Ｍｗ） ５００，０００
・シス−１，４ブタジエン単位量 ９７％

（ホ）ＢＲ−２（高分子量ＢＲ）：ＵＢＥＰＯＬ−ＢＲ３６０Ｂ（宇部興産社製）
・質量平均分子量（Ｍｗ） ５７０，０００
・シス−１，４ブタジエン単位量 ９８％

（ｂ）シリカおよびシランカップリング剤
（イ）シリカ（湿式シリカ）：ＵＬＴＲＡＳＩＬ ＶＮ３（エボニックジャパン社製）
・チッ素吸着比表面積 １７５ｍ^２／ｇ

（ロ）シランカップリング剤：Ｓｉ６９（エボニックジャパン社製）
・タイプ：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド

（ｃ）カーボンブラック
（イ）ＣＢ−１（ハードカーボン）：Ｎ１３４（東海カーボン社製）
・ＳＡＦ‐ＨＳタイプ
・チッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ） １４２ｍ^２／ｇ
・ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １３０ｍｌ／１００ｇ

（ロ）ＣＢ−２（ハードカーボン）：Ｎ２２０（東海カーボン社製）
・ＩＳＡＦタイプ
・チッ素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ） １１９ｍ^２／ｇ
・ジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ） １１４ｍｌ／１００ｇ

（ｄ）樹脂：ＳＹＬＶＡＴＲＡＸＸ ４４０１
・α―メチルスチレン樹脂（Ａｒｉｚｏｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製）

（ｅ）その他
・軟化剤：ダイアナプロセスＮＨ−７０Ｓ（出光興産社製アロマ系オイル）
・ワックス：サンノック Ｎ（大内新興化学社製）、椿（日油社製ステアリン酸）
・老化防止剤：アンチゲン ６ＣおよびアンチゲンＲＤ（住友化学社製）
・硫黄：粉末硫黄（軽井沢硫黄社製）
・加硫助剤：ジンコックスーパーＦ−２（ハクスイテック社製酸化亜鉛）
・加硫促進剤：ノクセラーＤＭおよびノクセラーＴＯＴ−Ｎ（大内新興化学社製）

（２）トレッド用ゴム組成物の製造
バンバリーミキサーを用いて、表１に示す各配合処方の内から硫黄および加硫促進剤以外の材料を１５０℃で５分間混練りして、トレッド用ゴム組成物を製造した。

２．タイヤの製造
（１）トレッドの製造
次に、得られたトレッド用ゴム組成物に、硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物を以下に示すトレッド形状に成形し、トレッドゴムとした。

・Ｌ／Ｓ：７３％
・ＦＳＦ８０：１．１０
・平均サイプ本数：３本／１ブロック

（２）試験用タイヤの製造
タイヤ成形機を用いて、各トレッドゴムを他のタイヤ部材と共に貼り合わせて、ローカバーを成形した後、１７０℃で１２分間加硫成形し、サイズ２７５／５５Ｒ２０の試験用タイヤを製造した。

３．性能評価試験
（１）ゴム物性
得られた各試験用タイヤについて、以下のゴム物性を測定して、評価した。なお、比較例１における下記以外のゴム物性としては、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して測定したタイプＡ硬度が６６であり、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠（３号ダンベル形状）して測定したＭ_１００が２．８ＭＰａ、Ｍ_２００が７．０ＭＰａ、Ｍ_３００が１２．３ＭＰａ、ＴＢが１９．０ＭＰａであった。

（ａ）動的弾性率（Ｅ^＊）
レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件で、３０℃における動的弾性率Ｅ^＊（Ｅ^＊＠３０℃）（ＭＰａ）を測定した。

（ｂ）破断伸び（ＥＢ）
各タイヤから３号ダンベル形状のサンプルを作製して、東洋精機社製引張試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して引張試験を行い、破断伸び（ＥＢ）（％）を測定した。

（ｃ）損失正接（ｔａｎδ）
レオメトリックス社製の粘弾性測定装置を用いて、周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件で、０℃における損失正接ｔａｎδ（ｔａｎδ＠０℃）を測定した。

（２）耐摩耗性能評価試験
（ａ）実車摩耗性能評価
各試験用タイヤを車両（ＲＡＭ１５００）の全輪に装着して、ドライアスファルト路面のテストコースにて、速度８０ｋｍ／ｈで９６時間、実車走行を行った後の残溝量を計測し（新品時１５ｍｍ）、実施例１の残溝量を１００としたときの相対値を下記式により求める（実車摩耗性能指数）。数値が大きいほど耐摩耗性に優れていると評価することができる。
実車摩耗性能指数＝（実施例１の残溝量／試験用タイヤの残溝量）×１００

（ｂ）ウエットブレーキ性能（ＷＥＴ性能）評価試験
各試験用タイヤを車両（ＲＡＭ１５００）の全輪に装着して、湿潤アスファルト路面にて速度１００ｋｍ／ｈからの制動距離を求めた。結果は、実施例１における制動距離を１００としたときの相対値を下記式により求める（ウエットブレーキ性能指数）。数値が大きい程、ウエットグリップ性能が優れていることを示している。
ウエットブレーキ性能指数
＝（実施例１の制動距離／試験用タイヤの制動距離）×１００

（３）評価試験の結果
評価試験の結果を表１に示す。

表１より、実施例１〜３においては、ｔａｎδが０．５５〜０．９０で、かつ、Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが７０００〜２００００のゴム物性を有するトレッドゴムが製造されており、このようなトレッドゴムを使用してタイヤを製造することにより、実車摩耗性能、ウエットブレーキ性能のいずれもが優れているタイヤが製造されたことが分かる。

そして、実施例１〜３における各トレッドゴムは、Ｔｇが−５０℃以上のＳＢＲを５０〜９０質量部、Ｍｗが５５０，０００以上のＢＲを１０〜５０質量部、シリカを２０〜２００質量部、ハードカーボンからなるカーボンブラックを５〜１００質量部、α−メチルスチレンレジンを５〜５０質量部配合することにより、得られている。

これに対して、比較例１〜５では、Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢ、ウエットブレーキ性能、実車摩耗性能の少なくとも１つの物性が各実施例に比べて劣っており、耐摩耗性とウエットグリップ性能とが十分に両立できていないことが分かる。

［２］実験２
実験１において、ｔａｎδが０．５５〜０．９０で、かつ、Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが７０００〜２００００のゴム物性を有するトレッドゴムを使用することにより、実車摩耗性能、ウエットブレーキ性能のいずれもが優れたタイヤが得られることが分かったので、次に、Ｌ／Ｓ、ＦＳＦ８０の影響について実験した。

具体的には、Ｌ／Ｓ（５水準）とＦＳＦ８０（５水準）を表２に示すように変化させたこと以外は、実験１における実施例１と同様にして、試験用タイヤを製造し、同様に、実車摩耗性能評価試験およびウエットグリップ性能評価試験を行った。

結果を表２に示す。なお、表２においては、ウエットグリップ性能指数を左側に、実車摩耗性能指数を右側に記載している。

表２より、Ｌ／Ｓが６８〜７８％でかつＦＳＦが１．００〜１．１５であれば、ウエットグリップ性能、実車摩耗性能のいずれもが優れたタイヤが得られることが分かる。

［３］実験３
実験１および２において、ｔａｎδが０．５５〜０．９０、かつ、Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが７０００〜２００００のゴム物性を有するトレッドゴムを使用し、Ｌ／Ｓが６８〜７８％でかつＦＳＦが１．００〜１．１５となるようにトレッドゴムを製造することにより、実車摩耗性能、ウエットブレーキ性能のいずれもが優れたタイヤが得られることが分かったので、次に、サイプ数の影響について実験した。

具体的には、トレッドゴムのブロックにおける平均サイプ数を１〜５本／１ブロックに変化させたこと以外は、実験１における実施例１と同様にして、試験用タイヤを製造し、同様に、実車摩耗性能評価試験およびウエットグリップ性能評価試験を行った。

結果を表３に示す。なお、表３においては、ウエットグリップ性能指数を左側に、実車摩耗性能指数を右側に記載している。

表３より、平均サイプ数が２〜４本／１ブロックであれば、ウエットグリップ性能、実車摩耗性能のいずれもが優れたタイヤが得られることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ 接地面
２ ブロック
３ 縦溝
４ 横溝
５ サイプ
Ｃ タイヤ赤道
Ｔｅ 接地端
ＴＷ トレッド接地幅

Claims (15)

1. トレッド面に周囲を溝で囲まれたブロックを備えたトレッドを有する空気入りタイヤであって、
   前記トレッド面におけるブロックの接地部表面積の総和である陸面積（Ｌ）と、溝底面全体の面積である海面積（Ｓ）との比であるランドシー比（Ｌ／Ｓ）が６８〜７８％であると共に、
   正規リムにリム組みされ、かつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、正規荷重を負荷して前記トレッド面を平面に押し付けたときに形成されるタイヤ赤道上のタイヤ周方向の接地長さＳＬ０と、タイヤ赤道からトレッド接地半幅の８０％のタイヤ軸方向距離を隔てる位置でのタイヤ周方向の接地長さＳＬ８０との比（ＳＬ０／ＳＬ８０）で示される接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．００〜１．１５であり、
   前記ブロックにおける平均サイプ本数が２〜４本／１ブロックであり、
   前記トレッドが、
   周波数１０Ｈｚ、初期歪１％、動歪率５％の条件（３０℃）で測定した動的弾性率Ｅ^＊＠３０℃（ＭＰａ）と、ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠して測定した破断伸びＥＢ（％）との積Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、７０００〜２００００、
   ０℃における損失正接ｔａｎδが０．５５〜０．９０のゴム物性を有していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ランドシー比（Ｌ／Ｓ）が、７０〜７６％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。
3. 前記ランドシー比（Ｌ／Ｓ）が、７２〜７４％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。
4. 前記接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．０５〜１．１５であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記接地面形状指数（ＦＳＦ８０）が、１．１０〜１．１５であることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記０℃における損失正接ｔａｎδが、０．５７〜０．９０であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記０℃における損失正接ｔａｎδが、０．６０〜０．９０であることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、８５００〜１８０００であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記Ｅ^＊＠３０℃×ＥＢが、１００００〜１６０００であることを特徴とする請求項８に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記トレッドにおいて、ゴム成分１００質量部中に、ガラス転移点（Ｔｇ）が−５０℃以上のスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が、５０〜９０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部中に、質量平均分子量（Ｍｗ）が５５０，０００以上のブタジエンゴム（ＢＲ）が、１０〜５０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
12. 前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、シリカが、２０〜２００質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、ハードカーボンからなるカーボンブラックが、５〜１００質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
14. 前記トレッドにおいて、前記ゴム成分１００質量部に対して、α−メチルスチレンレジンが、５〜５０質量部配合されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
15. ＳＵＶタイヤであることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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