JP2009166712A - タイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｗｅｔグリップ性を保持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性を改善し且つ排水性を維持したタイヤを高い生産性で提供する。
【解決手段】本発明のタイヤは、表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスと、底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスとの比が１．１〜４．０であるトレッドを配設したタイヤであって、
ゴム成分１００質量部に対して、充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部とシリカ５０〜３００質量部と特定の無機化合物１０〜８０質量部とを含むゴム組成物をトレッドに用い、表面を電子線照射して製造することが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｗｅｔグリップ性を維持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性及び排水性を改善し、更に生産性に優れたタイヤ及びその製造方法に関する。

トレッドのグリップ性を高めるため、トレッドに使用するゴム組成物の配合を変更することによりトレッドを軟化する手法が一般に用いられている。しかしながら、該手法によるとトレッドのブロック剛性が低下するため操縦安定性が悪化する問題が生じる。また、トレッド表面に硬いゴム層を設けた場合、トレッドのブロック剛性の向上は見られるものの、グリップ性が著しく低下する問題がある。

こうした問題を解決し、グリップ性及び操縦安定性等のタイヤの諸性能を同時に改善するために、物性が異なる表面層と内面層からなる２層構造によりトレッドを形成する手法が提案されている。具体的には、内側ゴム層と、モジュラスが該内側ゴム層の１．２倍である外側ゴム層との２層構造によりトレッドを形成することにより、走行初期の偏摩耗を低減すると共に氷雪路走行時のグリップ性を向上させる技術が提案されている（特許文献１参照）。また、３００％伸長時における内面層を構成するゴム組成物の応力に対する表面層を構成するゴム組成物の応力の比が７０％以下であって、トレッドを内面層よりも表面層が軟らかい２層構造により形成することにより、走行初期のグリップ性を向上させる技術が提案されている（特許文献２参照）。更に、特定の２層のトレッドを有することにより耐摩耗性と濡れた路面でのグリップ性の両立を図った技術も提案されている（特許文献３参照）。

特開平７−１１７４１１号公報 特開２００２−０７９８０８号公報 特表２００５−５２３１９３号公報

しかしながら、上記のように２層構造のトレッドを形成する場合、タイヤ製造上、トレッドに厚さ１．５ｍｍ以下の部材を均一に配置、挿入する必要があるが、このように厚さ１．５ｍｍ以下の部材を均一に配置、挿入することは製造プロセス上非常に困難であり、採算性が低く実用化に至りにくく、更に走行末期に硬いゴムだけが選択的に残る偏摩耗を起こしやすい。また、トレッド表面層に高弾性ゴムを配設して操縦安定性を改良した場合、トレッドのブロック剛性は向上するものの、Ｗｅｔグリップ性が著しく低下する場合がある。

そこで、本発明は、本発明は、Ｗｅｔグリップ性を維持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性及び排水性を改善したタイヤを高い生産性で提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラス（以下、「１００℃Ｍ３００」ともいう）と、底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃Ｍ３００との比（（表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃Ｍ３００）／（底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃Ｍ３００））が１．１〜４．０であり、且つ充填剤として特定の無機化合物等を特定量含むゴム組成物をトレッドに用いることにより、Ｗｅｔグリップ性を保持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性を改善し且つ排水性を維持したタイヤを高い生産性で提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤは、表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスと、底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスとの比が１．１〜４．０であるトレッドを配設したタイヤであって、
前記トレッドに、ゴム成分１００質量部に対して、充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部、シリカ５０〜３００質量部、及び下記式（１）：
ｍＭ・ｘＳｉＯ_ｙ・ｚＨ_２Ｏ・・・（１）
［式中、Ｍはアルミニウム、マグネシウム、チタン及びカルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属、該金属の酸化物又は該金属の水酸化物であり、ｍは１〜５の整数、ｘは０〜１０の整数、ｙは２〜５の整数、ｚは０〜１０の整数である］で表わされる無機化合物１０〜８０質量部を含むゴム組成物を用いたことを特徴とする。

また、本発明のタイヤの好適な一実施態様においては、前記表面から１．０ｍｍまでの部分と前記底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分とに同一組成のゴム組成物を用いたトレッドを配設する。

本発明のタイヤの好適な他の実施態様においては、前記底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが１．０〜１２ＭＰａであるトレッドを配設する。

本発明のタイヤの好適な他の実施態様においては、前記ゴム組成物における前記充填剤の総配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１００〜３５０質量部である。

また、本発明のタイヤの好適な他の実施態様において、更に、前記ゴム組成物が軟化剤を含み、前記軟化剤の総配合量と前記充填剤の総配合量との質量比が０．７以上である。

本発明のタイヤの好適な他の実施態様において、前記ゴム組成物に、ゴム成分として、重量平均分子量１００万以上の溶液重合ＳＢＲを６０質量％以上配合する。

本発明のタイヤの製造方法の好適な一実施態様においては、タイヤ表面に電子線照射する。

本発明のタイヤの製造方法の好適な他の実施態様においては、前記電子線照射をトレッド表面全体に行う。

本発明のタイヤの製造方法の好適な他の実施態様においては、前記電子線照射をトレッド表面に選択的に行う。

本発明のタイヤの製造方法の好適な他の実施態様は、タイヤ表面に電子線照射することにより、タイヤ表面から０．１〜２．０ｍｍの範囲が硬化する。

本発明のタイヤの製造方法の好適な他の実施態様において、トレッドに電子線照射することにより、前記トレッドの表面から１．０ｍｍまでの部分と底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分との１００℃における３００％モジュラスの比が１．１〜４．０となることを特徴とする。

本発明によれば、Ｗｅｔグリップ性を維持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性及び排水性を改善したタイヤを高い生産性で提供できる。

以下、本発明について図を参照して詳細に説明する。図１〜３は本発明のタイヤのトレッドの部分断面図である。

本発明のタイヤは、図１〜３に示すように、表面から１．０ｍｍまでの部分（以下「表面層」ともいう）２の１００℃における３００％モジュラスと、底面５からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分（以下「底面層」ともいう）４の１００℃における３００％モジュラスとの比（（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００））が１．１〜４．０であるトレッドを配設し、且つ、前記トレッドに、ゴム成分１００質量部に対して、充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部とシリカ５０〜３００質量部と前記式（１）で表わされる無機化合物１０〜８０質量部とを含むゴム組成物を用いたことを特徴とする。ここで「表面」とは、図１中の２で示したように、トレッドの踏面部の表面と同様に、トレッドブロック１の側面部及び溝３の底面の表面等も指すことを意図している。また、「底面」とは、トレッドのケースと接触する面を指す（図１〜３中、５で示す）。前記表面層と前記底面との１００℃Ｍ３００の比が１．１未満であると充分な偏摩耗抑制効果が得られず、４．０を超えるとグリップ性が著しく低下する。また、前記表面層と前記底面層との１００℃Ｍ３００の比は１．３〜３．０であることが好ましく、１．５〜２．０であることがより一層好ましい。本発明のタイヤは、前記トレッドに、ゴム成分１００質量部に対して、前記ゴム組成物に含まれる充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部とシリカ５０〜３００質量部と前記式（１）で表わされる前記無機化合物１０〜８０質量部とを含むゴム組成物を用いることによって、Ｗｅｔグリップ性を保持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性を改善し且つ排水性を維持できる。ここで、ゴム成分１００質量部に対して、ゴム組成物に含まれる前記カーボンブラックが５０を超えると充分なＷｅｔグリップ性が得られず、前記シリカが５０質量部未満であると充分なＷｅｔグリップ性が得られず、３００質量部を超えると工場での作業性が悪化し、またタイヤの耐久性が劣り、前記カーボンブラックが１０質量部未満であると充分なＷｅｔグリップ性が得られず、８０質量部を超えると充分なＷｅｔグリップ性が得られない。

本発明のタイヤにおいて、表面から１．０ｍｍまでの部分（図１〜３中の表面層２）と前記底面５からタイヤ半径方向外側０．５〜１．５ｍｍの部分（図１〜３中の底面層４）とに同一配合のゴム組成物を用いたトレッドを配設することが好ましい。このように、本発明のトレッドの表面層２と底面層４とに同一配合のゴム組成物を用いると製造が容易になる。

また、本発明のタイヤは、前記底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分４の１００℃における３００％モジュラスが１．０〜１２ＭＰａであるトレッドを配設することが好適である。ここで、底面層４の１００℃における３００％モジュラスが１．０ＭＰａ未満であると操縦安定性が損なわれ、１２ＭＰａを超えるとトレッドのグリップ性が充分でない。

本発明のタイヤに用いるゴム組成物は、前記ゴム組成物における前記充填剤の総配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１００〜３５０質量部であることが好ましい。ここで、前記ゴム組成物に含まれる前記充填剤の部数が、ゴム成分１００質量部に対して１００質量部未満であると充分なＷｅｔグリップ性が得られず、３５０質量部を超えると工場での作業性が悪化し、タイヤの耐久性が劣る。

本発明のタイヤに用いる前記ゴム組成物は、更に、軟化剤を含むことが好ましく、ここで該軟化剤の総配合量と前記充填剤の総配合量との質量比（［軟化剤の総配合量］／［充填剤の総配合量］）が０．７以上であることが好適である。ここで、前記軟化剤と前記充填剤との質量比が０．７未満であると充分なＷｅｔグリップ性が得られない。また、前記軟化剤としては、アロマティックオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル等が好ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記ゴム組成物に含まれるゴム成分としては、特に限定されず、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、及びポリクロロプレンゴム等が挙げられるが、耐摩耗性能の観点から、重量平均分子量１００万以上の溶液重合ＳＢＲが好ましい。また、前記ゴム組成物は、ゴム成分として該溶液重合ＳＢＲを６０質量％以上含むことが好適である。ここで、前記ゴム組成物に前記ゴム成分として含まれる重量平均分子量１００万以上の溶液重合ＳＢＲの配合量がゴム成分の６０質量％未満であると耐摩耗性能の向上が認められなくなる。

本発明のタイヤのトレッドに使用するゴム組成物において、前記シリカとしては、湿式シリカ、乾式シリカ及びコロイダルシリカが好ましく、該シリカのゴム組成物への配合量は上述のようにゴム成分１００質量部に対して５０〜３００質量部であるが、１００〜２５０質量部が好ましく、１３０〜２００質量部がより好ましい。

本発明のタイヤのトレッドに使用するゴム組成物において、前記一般式（Ｉ）で表される無機化合物としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、アルミナ一水和物（Ａｌ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏ）、水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）_３］、炭酸アルミニウム［Ａｌ_２（ＣＯ_３）_３］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）_２］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ_２・９Ｈ_２Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ_２）、チタン黒（ＴｉＯ_２ｎ−１）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）_２］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）、クレー（Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）、カオリン（Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ_２Ｏ_３・４ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ_２Ｏ_３・４ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａｌ_２ＳｉＯ_５、Ａｌ_４・３ＳｉＯ_４・５Ｈ_２Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ_２ＳｉＯ_４、ＭｇＳｉＯ_３等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ_２ＳｉＯ_４等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ_２Ｏ_３・ＣａＯ・２ＳｉＯ_２等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ_４）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、水酸化ジルコニウム［ＺｒＯ（ＯＨ）_２・ｎＨ_２Ｏ］、炭酸ジルコニウム［Ｚｒ（ＣＯ_３）_２］、及び結晶性アルミノケイ酸塩が好ましく、水酸化アルミニウムが更に好ましい。また、前記一般式（Ｉ）において、Ｍは、アルミニウム金属、アルミニウムの酸化物又は水酸化物、及びそれらの水和物、またはアルミニウムの炭酸塩から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、該無機化合物の配合量は、上述のようにゴム成分１００質量部に対して１０〜８０質量部であるが、４０〜８０質量部が好ましく、５０〜７０質量部がより好ましい。

本発明のタイヤのトレッドに使用するゴム組成物は、カーボンブラックを含んでもよく、該カーボンブラック配合量は、上述のようにゴム成分１００質量部に対して０〜５０質量部であるが、１０〜４０質量部が好ましく、２０〜３０質量部がより好ましい。

また、本発明のタイヤの製造方法において、本発明のタイヤのトレッドの前記表面層及び前記底面層を前記物性にするための方法としては、（１）表面から１．０ｍｍまでの部分を、前記トレッドの底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分よりも高温で加硫する、（２）加硫処理後に表面から１．０ｍｍまでの部分のみを高温ウォーマー等で加熱する、（３）リボン状のゴムを巻いてトレッド部材を成型する製造方法を利用してゴム組成物中における加硫促進剤及び硫黄の含有量を調整する、及び（４）トレッド表面から電子線を照射する、等の方法が挙げられ、トレッドの弾性率を表面から内面にかけて連続的に低下させることができるため、電子線を照射する方法が好ましい。しかしながら、図１に示すようにトレッドの表面全体を硬化させると偏摩耗抑制効果は向上するものの、グリップ性が低下する。そのため、例えば、図２に示すように溝３の側面を、また図３に示すようにトレッドブロック１の側面及び溝３の底部等を選択的に電子線を照射することによって、該電子線を照射した部分（図２及び３においてそれぞれ２で示す）のみを前記物性にしてもよい。このようにトレッドの各部分に選択的に電子線を照射する方法としては、（５）トレッドゴムの硬化させたい部分に選択的に電子線を照射すること、及び（６）トレッドゴムの硬化させたくない部分にマスキングシートを貼り付け、その上から電子線を全面照射すること、等が挙げられ、いずれの方法でも所望の効果を得ることができる。このようにトレッドの表面を選択的に硬化させるとトレッドのブロック剛性の向上効果が得られ、更に初期グリップの低下が小さい。上記のようにタイヤ表面に電子線照射する時期に関しては、未加硫シートの状態、タイヤ成型後及びタイヤ加硫後のいずれの時期であってもよい。

本発明のタイヤの製造方法において、前記タイヤ表面に電子線照射することにより、タイヤの表面から０．１〜２．０ｍｍの範囲を硬化することが好ましい。ここで、前記タイヤ表面に電子線照射することにより、トレッドの表面において硬化する範囲が０．１ｍｍよりも薄いと、かかる硬化によりブロック剛性を高くする効果が見られず、２．０ｍｍ超えると加硫等によるトレッド全面硬化と性能面で同等となる。また、タイヤの表面の０．１〜２．０ｍｍの範囲を硬化させるためには、電子線を１５０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）〜２２０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）で照射することが好ましい。

また、本発明のタイヤの製造方法において、タイヤ表面に電子線照射することにより、表面から１．０ｍｍまでの部分と底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分との１００℃における３００％モジュラスの比が１．１〜４．０となることが好ましい。また、タイヤトレッド部を上記規定にするためには電子線を１５０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）〜３００ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）で照射することが好ましい。

また、本発明のタイヤは、Ｗｅｔグリップ性を維持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性及び排水性を改善できる。更に、トレッド表面に選択的に電子線を照射することにより、トレッドのブロック剛性を向上させ、更に初期グリップの低下も抑制できる。従って、本発明のタイヤは、乗用車用タイヤのみならず、競技用タイヤ、スタッドレスタイヤ、オフロード用タイヤ及び自動二輪車用タイヤ等に広く適用することが可能であり、乗用車用タイヤ及び競技用タイヤとして好ましい。

なお、本発明のタイヤに使用するトレッド以外のタイヤ部材としては、公知の部材を使用することができる。また、本発明のタイヤは空気入りタイヤであってもソリッドタイヤであってもよく、空気入りタイヤである場合、本発明のタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

本発明のタイヤの構成の一例としては、該タイヤが、１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト及びトレッドを有してなるタイヤであることが挙げられる。本発明のタイヤは、ラジアル構造を有していてもよいし、バイアス構造を有していてもよい。また、本発明のトレッドの形態は特に限定されず、例えば溝を有していなくてもよい。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

（Ｗｅｔグリップ性の評価方法）
試作タイヤを競技用車両に装備させて、湿潤なサーキット路面で走行させ、走行時におけるテストドライバーのフィーリングを下記の基準にて評価した。なお、比較例１の結果を「０」として、下記の基準にて相対評価した。数値が正の値で大きくなる程、グリップ性に優れることを意味する。
＋３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度
＋２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
＋１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
０ ・・・コントロール
−１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
−２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
−３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度

（操縦安定性の評価方法）
試作タイヤを競技用車両に装備させて、湿潤なサーキット路面で走行させ、走行時におけるテストドライバーのフィーリングを下記の基準にて評価した。なお、比較例１の結果を「０」として、下記の基準にて相対評価した。数値が正の値で大きくなる程、操縦安定性に優れることを意味する。
＋３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度
＋２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
＋１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
０ ・・・コントロール
−１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
−２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
−３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度

（排水性の評価方法）
試作タイヤを競技用車両に装備させて、湿潤なサーキット路面（排水性）の影響が現れると考えられる程度の水量）で走行させ、走行時におけるテストドライバーのフィーリングを下記の基準にて評価した。なお、比較例１の結果を「０」として、下記の基準にて相対評価した。数値が正の値で大きくなる程、操縦安定性に優れることを意味する。
＋３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度
＋２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
＋１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
０ ・・・コントロール
−１ ・・・プロのドライバーが差を認識できる程度
−２ ・・・運転頻度の高い一般ドライバーが差を認識できる程度
−３ ・・・運転頻度の低い一般ドライバーが明確に差を認識できる程度

（比較例１〜６、実施例１〜２）
表１に示すゴム組成物にて競技用タイヤのトレッドを形成し、該トレッドを用いて試作タイヤ（サイズ：２２５／４０Ｒ１８）を作製した（比較例１〜６、実施例１〜２）。その後、実施例１、２、比較例２、４及び６の試作タイヤについては、下記に示す条件で、図３の２で示されるトレッドブロック１の側面及び溝３の底部に電子線照射を行った。電子線照射は、「日新ハイボルテージ社」製の装置を用いて実行した。各試作タイヤに関して、上記の方法によりＷｅｔグリップ性、操縦安定性及び排水性について評価した。結果を表１に示す。

＊１ 溶液重合ＳＢＲ（重量平均分子量：１６０万、スチレン含有量４５重量％、ビニル結合含量１８％、６０％アロマティックオイル油添）
＊２ 旭カーボン（株）製、Ｎ１１０
＊３ 日本シリカ工業社（株）製、Ｎｉｐｓｉｌ ＡＱ
＊４ 住友化学工業社製、Ｃ−３０１
＊５ 富士興産（株）製、アロマックス＃３
＊６ Ｄｅｇｕｓｓａ社製、Ｓｉ６９
＊７ Ｎ−（１，３−ジオクチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン
＊８ １，３−ジフェニルグアニジン
＊９ N-シクロヘキシル-2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド
＊１０ 電子線照射条件：１５０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）
＊１１ 電子線照射条件：２８０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）
＊１２ 電子線照射条件：３２０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）

表１の結果から、電子線照射することによって（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が１．５の実施例１は、比較例１に較べて操縦安定性及び排水性が改善し、（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が３．５の実施例２は、実施例１に較べて操縦安定性及び排水性が更に改善する。しかしながら、該値が４を超えた比較例２は、実施例２に較べて操縦安定性及び排水性が改善せず、Ｗｅｔグリップ性が大きく低下する。また、比較例１のシリカ含有量を規定外とした比較例３及び５は、比較例１に較べてＷｅｔグリップ性が大きく低下する。また、比較例３及び５に電子線を照射することによって（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値を１．５とした比較例４及び６も、比較例１に較べて操縦安定性及び排水性が改善するもののＷｅｔグリップ性は大きく低下する。以上の結果から、本発明のタイヤは、表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスと、底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスとの比が１．１〜４．０であるトレッドを配設したタイヤであって、ゴム成分１００質量部に対して、充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部とシリカ５０〜３００質量部と前記式（１）で表わされる無機化合物１０〜８０質量部とを含むゴム組成物をトレッドに用いることが好ましい。

（比較例７〜１０、実施例３〜１０）
更に、電子線照射によるタイヤ性能への効果を確かめるために、比較例９は表１の比較例９に示すゴム組成物、これ以外は表１の比較例１に示すゴム組成物にて競技用タイヤのトレッドを形成し、これらのトレッドを用いて試作タイヤ（サイズ：２２５／４０Ｒ１８）を作製した（比較例７〜１０、実施例３〜１０）。その後、下記の条件により、比較例８、９、実施例３〜６は図３の２で示す部分に選択的に電子線照射を行い、比較例１０、実施例７〜１０は図１の２で示すタイヤ表面全体に電子線照射を行った。電子線照射は、「日新ハイボルテージ社」製の装置を用いて実行した。各試作タイヤに関して、上記の方法によりＷｅｔグリップ性、操縦安定性及び排水性について評価した。結果を表２及び３に示す。

＊１０は表１と同様である。
＊１３ 電子線照射条件：１００ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）
＊１４ 電子線照射条件：１２０ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）
＊１５ 電子線照射条件：２００ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）
＊１６ 電子線照射条件：３００ｋＧｙ（加速電圧３００ｋＶ）

表２の結果から、電子線照射後に（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が１．１未満である比較例８は、コントロールの比較例７に較べて操縦安定性及び排水性の改良効果は見られない。電子線照射後に（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が１．１以上であると、比較例１に較べて、操縦安定性及び排水性の値が改善する。電子線照射後に（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が４である場合、コントロールの比較例７に較べて、操縦安定性及び排水性が改善するが、Ｗｅｔグリップが大きく低下する。また、電子線未照射時の１００℃Ｍ３００が２００であり（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が１．０である比較例９は、操縦安定性及び排水性が改善するが、Ｗｅｔグリップが低下する。また、表３の結果から、電子線照射後に（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が１．１未満である比較例１０は、比較例７に較べて操縦安定性のみ改善する。一方、電子線照射後に（表面層の１００℃Ｍ３００）／（底面層の１００℃Ｍ３００）の値が上記規定の範囲内にある実施例３〜１０は操縦安定性及び排水性が改善するものの、Ｗｅｔグリップ性は改善しない。以上の結果から、本発明のタイヤは、タイヤ表面に電子線を照射して製造することが好ましく、トレッド全体に電子線照射してタイヤを製造すると、該タイヤは操縦安定性及び排水性が改善するため更に好ましく、トレッドに選択的に電子線照射してタイヤを製造すると、該タイヤはＷｅｔグリップ性を維持しながら、ブロック剛性を高めることによって操縦安定性及び排水性を改善するためより一層好ましい。

本発明のトレッドの部分断面図である。 本発明のトレッドの他の実施態様の部分断面図である。 本発明のトレッドの他の実施態様の部分断面図である。

符号の説明

１ トレッドブロック
２ 表面層
３ 溝
４ 底面層
５ 底面

Claims (11)

1. 表面から１．０ｍｍまでの部分の１００℃における３００％モジュラスと、底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスとの比が１．１〜４．０であるトレッドを配設したタイヤであって、
   前記トレッドに、ゴム成分１００質量部に対して、充填剤として、カーボンブラック０〜５０質量部、シリカ５０〜３００質量部、及び下記式：
   ｍＭ・ｘＳｉＯ_ｙ・ｚＨ_２Ｏ・・・（１）
   ［式中、Ｍはアルミニウム、マグネシウム、チタン及びカルシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属、該金属の酸化物又は該金属の水酸化物であり、ｍは１〜５の整数、ｘは０〜１０の整数、ｙは２〜５の整数、ｚは０〜１０の整数である］で表わされる無機化合物１０〜８０質量部を含むゴム組成物を用いたことを特徴とするタイヤ。
2. 前記表面から１．０ｍｍまでの部分と前記底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分とに同一組成のゴム組成物を用いたトレッドを配設したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分の１００℃における３００％モジュラスが１．０〜１２ＭＰａであるトレッドを配設したことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
4. 前記ゴム組成物における前記充填剤の総配合量が、前記ゴム成分１００質量部に対して１００〜３５０質量部であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
5. 更に、前記ゴム組成物が軟化剤を含み、前記軟化剤の総配合量と前記充填剤の総配合量との質量比が０．７以上であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
6. 前記ゴム組成物が、ゴム成分として、重量平均分子量１００万以上の溶液重合ＳＢＲを６０質量％以上含むことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
7. タイヤ表面に電子線照射することを特徴とする請求項１に記載のタイヤの製造方法。
8. 前記電子線照射をトレッド表面全体に行うこと特徴とする請求項７に記載のタイヤの製造方法。
9. 前記電子線照射をトレッド表面に選択的に行うことを特徴とする請求項７に記載のタイヤの製造方法。
10. タイヤ表面に電子線照射することにより、タイヤ表面から０．１〜２．０ｍｍの範囲が硬化することを特徴とする請求項７に記載のタイヤの製造方法。
11. トレッドに電子線照射することにより、前記トレッドの表面から１．０ｍｍまでの部分と底面からタイヤ半径方向外側０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の部分との１００℃における３００％モジュラスの比が１．１〜４．０となることを特徴とする請求項８又は９の何れかに記載のタイヤの製造方法。

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