JP6809099B2

JP6809099B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6809099B2
Application number: JP2016193620A
Authority: JP
Inventors: 裕記杉浦
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP2018052414A

Description

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

近年、転がり抵抗を低減して低燃費化を図るために、トレッド部においてタイヤ周方向に延びる主溝の下部を構成するゴム層のゲージ（溝下ゲージ）を薄くすることが行われている（例えば、特許文献１を参照）。しかしながら、溝下ゲージが極端に薄くなると、ベルト層やベルト補強層のような補強コードを含んだ補強層に対して主溝の下部を構成するゴム層の剛性が著しく小さくなり、主溝の底部に応力が集中し易くなり、タイヤが長期に亘って使用されて経時的に劣化した際に、グルーブクラックが生じ易くなるという問題がある。

一方で、トレッドゴム層の全体は、タイヤの低燃費化に加えて操縦安定性を良好にするために、低発熱かつ高硬度のトレッドゴム層が求められるが、そのようなゴム組成物は一般的に伸び難く、走行時の変形応力に対する疲労性が不足し、耐グルーブクラックが劣るという問題があった。以上より、溝下ゲージを薄くして転がり抵抗を低減して低燃費化を図る場合であっても、操縦安定性を悪化させることなく、更に、グルーブクラックの発生を防止するための対策が求められている。

特開２０１３‐０３９８６４号公報

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

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、該一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された補強層と、前記トレッド部における前記カーカス層および前記補強層の外周側に配置されたトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に延びる主溝と該主溝によって区画された陸部とが形成された空気入りタイヤにおいて、前記主溝の底面から前記補強層の外周面までの距離が５ｍｍ以下であり、前記トレッドゴム層を構成するゴム組成物と異なるゴム組成物で構成された溝下ゴム層が少なくとも前記主溝の底面を覆うように設けられ、該溝下ゴム層は１本の前記主溝に隣接する一対の前記陸部の踏面における端点をそれぞれ通過して各端点から前記補強層に向かって下ろした垂線よりも前記主溝の外側に向かって傾斜して前記補強層と成す角度が９５°である一対の仮想線の間の領域内のみに存在し、前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物はジエン系ゴムと充填剤と老化防止剤とを含み、前記充填剤は前記ジエン系ゴム１００重量部に対して９０重量部以下配合され、前記老化防止剤は芳香族アミン化合物であり、前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が１６ＭＰａ以下であり、前記トレッドゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率の１．５倍以上５．０倍以下であることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤでは、主溝の底面から補強層の外周面までの距離を５ｍｍ以下に薄くして転がり抵抗を低減する一方で、上記のような特性を有し、柔軟で歪みに対して柔軟に対応可能なゴム組成物からなる溝下ゴム層を設けているので、グルーブクラックの発生を抑制することができる。このとき、溝下ゴム層は上述の領域のみに限定的に配置されているので、トレッド部全体の剛性（特に陸部の剛性）を低下させることがなく、操縦安定性については良好に維持することができる。尚、本発明において、弾性率とは、ＪＩＳＫ６３９４に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（東洋精機製作所製）を用い、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度２０℃の条件にて測定された貯蔵弾性率（Ｅ’）を意味する。

本発明においては、ジエン系ゴムが少なくともブタジエン構造を含むジエン系ゴムであることが好ましい。特に、ジエン系ゴムが少なくともポリブタジエンを含むことが好ましい。このように溝下ゴム層を構成するゴム組成物のゴム成分を疲労性と発熱性に優れたものに限定することで、溝下ゴム層の対疲労性が良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの発生防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

本発明においては、充填剤としてＣＴＡＢ吸着比表面積が１３０ｍ²／ｇ以下であるカーボンブラックを含むことが好ましい。このように充填剤の種類を限定することで、溝下ゴム層の発熱性と弾性率のバランスが良好になり、グルーブクラックの発生防止と、発熱性および操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。尚、本発明において、充填剤のＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＪＩＳＫ６２１７−３に準拠して測定するものとする。

本発明においては、溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が１．０ＭＰａ〜１５．０ＭＰａであることが好ましい。このような物性の溝下ゴム層を用いることで、操縦安定性を損なわずにグルーブクラックの発生を防止するには有利になる。

本発明においては、老化防止剤の配合量がジエン系ゴム１００重量部に対して１重量部〜５重量部であることが好ましい。このように老化防止剤の配合量を限定することで、溝下ゴム層の弾性率を損なわずに疲労性を向上し、グルーブクラックの発生防止と操縦安定性をバランスよく両立するには有利になる。

本発明においては、トレッドゴム層がトレッド部の表面に露出するキャップトレッドゴム層とその内周側に積層されたアンダートレッドゴム層とで構成され、キャップトレッドゴム層を構成するゴム組成物とアンダートレッドゴム層を構成するゴム組成物とがそれぞれ溝下ゴム層を構成するゴム組成物と異なることが好ましい。これにより溝下ゴム層はキャップトレッドゴム層との弾性率比を最適化により操縦安定性を損なわずに、耐グルーブクラック性を重視したゴム組成物とし、キャップトレッド層は操縦安定性を重視したゴム組成物、アンダーとレッドゴム層は発熱性を重視したゴム組成物とすることが可能となり、タイヤ全体のバランスを最適化することが可能となる。

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

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

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

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

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

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

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはトレッドゴム層１０が配され、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはサイドゴム層２０が配され、ビード部３におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはリムクッションゴム層３０が配されている。トレッドゴム層１０は、物性の異なる２種類のゴム層（キャップトレッドゴム層１１、アンダートレッドゴム層１２）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おいて、後述のように主溝８の溝下に溝下ゴム層４０を設けたものである。そのため、溝下ゴム層４０を除く空気入りタイヤの基本的な断面構造は上述の構造に限定されるものではない。従って、例えば、サイドウォール部２におけるカーカス層４のタイヤ幅方向内側に断面三日月状のサイド補強層が設けられた所謂ランフラットタイヤに対しても本発明の溝下ゴム層４０を適用することができる。

本発明では、図２に示すように、主溝８の溝下に溝下ゴム層４０が設けられる。つまり、トレッド部１は、トレッド部１の大部分を占めるトレッドゴム層１０と、主溝８の溝下に局所的に設けられたトレッドゴム層１０とで構成されることになる。溝下ゴム層４０は、少なくとも主溝８の底面を覆うように設けられる。また、図３において斜線で示した領域、即ち、１本の主溝８に隣接する一対の陸部９の踏面における端点Ｐをそれぞれ通過して各端点Ｐから補強層７に向かって下ろした垂線（図中の点線）よりも主溝８の外側に向かって傾斜して補強層７と成す角度θが９５°である一対の仮想線Ｌの間の領域の中に存在している。図示の例では、溝下ゴム層４０は主溝８の底面から補強層７まで達しており、トレッドゴム層１０をタイヤ幅方向に分断している。

溝下ゴム層４０は、トレッドゴム層１０を構成するゴム組成物とは異なるゴム組成物で構成される。具体的には、ジエン系ゴムと充填剤と老化防止剤とを含み、充填剤がジエン系ゴム１００重量部に対して９０重量部以下配合されており、老化防止剤が芳香族第２級アミン等の芳香族アミン化合物であるゴム組成物で構成される。また、溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物は弾性率Ｅ１が１６ＭＰａ以下である。そして、溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物の弾性率をＥ１とし、トレッドゴム層１０を構成するゴム組成物の弾性率をＥ２としたとき、これら弾性率の比Ｅ２／Ｅ１が５．０以下に設定されている。

このような特性のゴム組成物からなる溝下ゴム層４０は、トレッドゴム層１０に比べて柔らかく歪みに対して柔軟に追従できるので、溝下ゴム層４０が上述の位置に存在することでグルーブクラックの発生を抑制することができる。特に、溝下ゲージＧが転がり抵抗を低減するために５ｍｍ以下に薄く設定されて、グルーブクラックが生じ易い傾向があっても、上記のように溝下ゴム層４０が設けられていることで、グルーブクラックを防止することができる。このとき、溝下ゴム層４０は上述の領域に限定的に設けられているので、トレッド部１全体の剛性（特に陸部９の剛性）を低下させることがなく、操縦安定性については良好に維持することができる。

溝下ゴム層４０が上述の範囲よりも外側に設けられていると、溝下ゴム層４０がトレッド部１に占める割合が大きくなり、トレッド部１の剛性が低下し、操縦安定性を良好に維持することが難しくなる。尚、溝下ゴム層４０は、上述の領域（図３の斜線部）の全体に設ける必要は無く、図２に示すように、少なくとも主溝８の底面の平坦な部分の下部に存在していればよい。図示の例では、溝下ゴム層４０がトレッドゴム層１０を分断しているが、図４に示すように溝下ゴム層４０が補強層７まで到達せずに、トレッドゴム層１０が補強層７側でタイヤ幅方向に連続していてもよい。また、上記のようにトレッドゴム層１０がキャップトレッドゴム層１１とアンダートレッドゴム層１２とで構成される場合には、溝下ゴム層４０は、図５に示すように補強層７まで到達してキャップトレッドゴム層１１およびアンダートレッドゴム層１２の両者を分断してもよく、図６に示すように補強層７まで到達せずにアンダートレッドゴム層１２まで到達してキャップトレッドゴム層１１のみを分断してもよい。或いは、図７に示すように溝下ゴム層４０が補強層７まで到達しない状態で、溝下ゴム層４０と補強層７の間にキャップトレッドゴム層１１およびアンダートレッドゴム層１２の両者が残存していてもよい。

溝下ゴム層４０が、図３の斜線部の全体に設けられる場合、仮想線Ｌは溝下ゴム層４０とトレッドゴム層１０との境界と一致する。従って、上述の条件は、溝下ゴム層４０とトレッドゴム層１０との境界が、陸部９の踏面における端点Ｐを通り、この境界と補強層７とが成すトレッドゴム層１０側の角度θが９５°以下であると言い換えることができる。この見方をした場合、溝下ゴム層４０とトレッドゴム層１０との境界の角度θが９５°を超えると、溝下ゴム層４０が上述の範囲（図３の斜線部）よりも外側に拡大することになるため、上記のように操縦安定性を良好に維持することが難しくなる。

溝下ゴム層４０の弾性率Ｅ１が１６ＭＰａよりも大きいと、溝下ゴム層４０が充分に柔
軟にならず、グルーブクラックの発生を適切に抑制することができない。溝下ゴム層４０
の弾性率Ｅ１は好ましくは１．０ＭＰａ〜１５．０ＭＰａであるとよい。溝下ゴム層４０
とトレッドゴム層１０の弾性率の比Ｅ２／Ｅ１が５．０よりも大きいと、溝下ゴム層４０
とトレッドゴム層１０との物性のバランスが悪く、グルーブクラックの防止と操縦安定性
の維持とをバランスよく両立することが難しくなる。溝下ゴム層４０とトレッドゴム層１
０の弾性率の比Ｅ２／Ｅ１は好ましくは４．５〜１．５であるとよい。

トレッドゴム層１０を構成するゴム組成物としては、一般的な空気入りタイヤにおいてトレッドゴム層１０として通常用いられるゴム組成物（弾性率Ｅ２が例えば４ＭＰａ〜２０ＭＰａ）を用いることができる。上述のように、トレッドゴム層１０はキャップトレッドゴム層とアンダートレッドゴム層とで構成されることがあるが、その場合は、溝下ゴム層４０は、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両者と異なるゴム組成物で構成される。キャップトレッドゴム層を構成するゴム組成物の弾性率をＥ２ｃとし、アンダートレッドゴム層を構成するゴム組成物の弾性率をＥ２ｕとすると、Ｅ２ｃ／Ｅ１およびＥ２ｕ／Ｅ１がそれぞれ５．０以下になる。

溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物において、ゴム成分は上記のようにジエン系ゴムを含む。このジエン系ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、分子末端が変性された変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴム、等のタイヤ用ゴム組成物に通常用いられるゴムを使用することができる。上述のジエン系ゴムのなかでも、ブタジエン構造を含むもの（例えば、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、分子末端が変性された変性ブタジエンゴム、変性スチレンブタジエンゴム）、そのなかでもポリブタジエン構造を有するもの（ブタジエンゴム）を好適に用いることができる。尚、ブタジエンゴムは変性剤により変性されていてもよく、重合時に使用される触媒については限定されず、ニッケル、チタン、クロム、ネオジオム、リチウム等の触媒によって製造されたブタジエンゴムを用いてよい。これらジエン系ゴムは、単独または任意のブレンドとして使用することができる。このようなゴム成分を用いることで、溝下ゴム層４０の疲労性と発熱性が良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物は、上記のように充填剤を必ず含むが、充填剤の配合量がジエン系ゴム１００重量部に対して９０重量部を超えると、溝下ゴム層４０として充分な柔軟性が得られずグルーブクラックの発生を抑制する効果が充分に得られなくなるだけでなく、発熱性も大きく悪化する。充填剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して好ましくは８５重量部〜４０重量部にするとよい。充填剤としては、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるカーボンブラック、シリカとしては、沈降シリカなどの湿式法又は乾式法で製造されたものを使うことができ、また市販品としては、Ｕｌｔｒａｓｉｌ７０００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ９１００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、Ｚｅｏｓｉｌ１１６５ＭＰ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、ＺｅｏｓｉｌＰｒｅｍｉｕｍ２００ＭＰ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、Ｚｅｏｓｉｌ１１５ＧＲ（Ｓｏｌｖａｙ社製）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ５０００ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）、またはＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３ＧＲ（Ｅｖｏｎｉｋ社製）などを使うことができる。特に、本発明では、充填剤としてＣＴＡＢ吸着比表面積が好ましくは１３０ｍ²／ｇ以下、より好ましくは１２９ｍ²／ｇ〜３０ｍ²／ｇであるカーボンブラックを含むとよい。このようなカーボンブラックを含むことで、溝下ゴム層４０の物性が良好になり、転がり抵抗の低減と、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物は、上記のように老化防止剤として芳香族第２級アミン等の芳香族アミン化合物を必ず含み、より好ましくは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が好ましい。老化防止剤の配合量は、ジエン系ゴム１００重量部に対して例えば１重量部〜５重量部であるとよい。このように老化防止剤が配合されることで、溝下ゴム層４０の耐老化性が良好になり、グルーブクラックの防止と、操縦安定性の維持とをバランスよく両立するには有利になる。

溝下ゴム層４０を構成するゴム組成物には、上記以外の他の配合剤を添加することができる。他の配合剤としては、上述のカーボンブラック以外の充填剤、加硫または架橋剤、加硫促進剤、液状ポリマー、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など、一般的に空気入りタイヤに使用される各種配合剤を例示することができる。これら配合剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量にすることができる。

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

表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ１５０２
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０
・ＣＢ１：カーボンブラック、ＣＡＢＯＴ社製ＶＵＬＣＡＮ１０Ｈ（ＣＴＡＢ吸着比表面積：１２９ｍ²／ｇ）
・ＣＢ２：カーボンブラック、ＣＡＢＯＴ社製ＶＵＬＣＡＮＭ（ＣＴＡＢ吸着比表面積９５ｍ²／ｇ）
・シリカ：Ｅｖｏｎｉｋ社製ＵｌｔｒａｓｉｌＶＮ３ＧＲ
・カップリング剤：Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｓｉ６９
・オイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：ＮＩＣＯＬＬＩＭＩＴＥＤ社製ＰＩＬＦＬＥＸ１３
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤：ＦＬＥＸＳＹＳ社製ＳＡＮＴＯＣＵＲＥＣＢＳ

次いで、上述のタイヤ用ゴム組成物（ゴム１〜１０）を用いて、タイヤサイズが２４５／５０Ｒ１８であり、図１に示す基本構造を有し、溝下ゴム層を構成するゴム組成物の種類（溝下ゴムの種類）、トレッドゴム層を構成するゴム組成物の種類（トレッドゴムの種類）、溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率Ｅ１とトレッドゴム層を構成するゴム組成物の弾性率Ｅ２との比Ｅ２／Ｅ１、溝下ゲージ、溝下ゴム層とトレッドゴム層との境界の角度θを表２のように設定した比較例１〜７、実施例１〜５の１２種類の空気入りタイヤを作製した（尚、実施例１〜５のうち、比Ｅ２／Ｅ１が１．５〜４．５の範囲から外れる実施例１〜２，４〜５はそれぞれ参考例である）。

尚、表２の「溝下ゴムの種類」の欄には、溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率を併せて示した。比較例１および比較例２は、トレッド部全体が単一のゴム組成物で構成された例であるが、表１では、溝下ゴム層とトレッドゴム層とが同じゴム組成物で構成されたものとして数値等を示したが、角度θについては、溝下ゴム層とトレッドゴム層との境界を判別できないため空欄にした。

これら１２種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、耐グルーブクラック性、操縦安定性、発熱性を評価し、その結果を表２に併せて示した。

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

操縦安定性
各試験タイヤ（２４５／５０Ｒ１８）をリム１８×８ＪＪのホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして排気量２．５Ｌクラスの試験車両に装着し、乾燥路面からなる周回コースにて、テストドライバーによる官能評価を行った。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性に優れることを意味する。尚、この指数値が「９７」以上であれば、従来レベルを維持して充分に良好な操縦安定性を維持したことを意味する。

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

表２から明らかなように、実施例１〜５はいずれも、比較例１に対して、操縦安定性および発熱性を維持または低減しながら、耐グルーブクラック性を向上した。一方、比較例２は、溝下ゲージが大きいため耐グルーブクラック性製には優れるが、操縦安定性および発熱性が悪化した。比較例３は、角度θが大きく、トレッド部において溝下ゴム層が占める割合が大きいため操縦安定性が悪化した。比較例４は、溝下ゴム層として弾性率が著しく大きいゴム（ゴム３）を用いたため、耐グルーブクラック性を向上することができず、また、発熱性も悪化した。比較例５は、弾性率の比Ｅ２／Ｅ１が過大であり、溝下ゴム層の弾性率が低く、トレッドゴム層の弾性率が高いため、操縦安定性バランスが悪化し、操縦安定性が悪化した。比較例６は、溝下ゴム層として充填剤（カーボンブラック）の配合量が過大であるゴム組成物（ゴム６）を用いたため、発熱性が悪化した。比較例７は、溝下ゴム層として老化防止剤を含まないゴム組成物（ゴム７）を用いたため、耐グルーブクラック性が悪化した。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７補強層
７ａベルト層
７ｂベルト補強層
８主溝
９陸部
１０トレッドゴム層
１１キャップトレッドゴム層
１２アンダートレッドゴム層
２０サイドゴム層
３０リムクッションゴム層
４０溝下ゴム層
ＣＬタイヤ赤道

Claims

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部と、該一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された補強層と、前記トレッド部における前記カーカス層および前記補強層の外周側に配置されたトレッドゴム層とを備え、前記トレッド部の外表面にタイヤ周方向に延びる主溝と該主溝によって区画された陸部とが形成された空気入りタイヤにおいて、
前記主溝の底面から前記補強層の外周面までの距離が５ｍｍ以下であり、前記トレッドゴム層を構成するゴム組成物と異なるゴム組成物で構成された溝下ゴム層が少なくとも前記主溝の底面を覆うように設けられ、該溝下ゴム層は１本の前記主溝に隣接する一対の前記陸部の踏面における端点をそれぞれ通過して各端点から前記補強層に向かって下ろした垂線よりも前記主溝の外側に向かって傾斜して前記補強層と成す角度が９５°である一対の仮想線の間の領域内のみに存在し、前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物はジエン系ゴムと充填剤と老化防止剤とを含み、前記充填剤は前記ジエン系ゴム１００重量部に対して９０重量部以下配合され、前記老化防止剤は芳香族アミン化合物であり、前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が１６ＭＰａ以下であり、前記トレッドゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率の１．５倍以上５．０倍以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ジエン系ゴムが少なくともブタジエン構造を含むジエン系ゴム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。
前記ジエン系ゴムが少なくともポリブタジエンを含むことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記充填剤がＣＴＡＢ吸着比表面積が１３０ｍ²／ｇ以下であるカーボンブラックを含む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。
前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物の弾性率が１．０ＭＰａ〜１５．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記老化防止剤の配合量が前記ジエン系ゴム１００重量部に対して１重量部〜５重量部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記トレッドゴム層が前記トレッド部の表面に露出するキャップトレッドゴム層とその内周側に積層されたアンダートレッドゴム層とで構成され、前記キャップトレッドゴム層を構成するゴム組成物と前記アンダートレッドゴム層を構成するゴム組成物とがそれぞれ前記溝下ゴム層を構成するゴム組成物と異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。