JP2021031557A

JP2021031557A - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP2021031557A
Application number: JP2019151490A
Authority: JP
Inventors: 美幸岡; Miyuki Oka
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2021-03-01
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: WO2021033713A1; JP7159999B2; US20220282072A1; EP4019274A4; EP4019274A1

Abstract

【課題】耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤは、重量平均分子量が８０万以上のスチレンブタジエンゴムを５０〜７０質量％、ブタジエンゴムを３０〜５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを１００〜１５０質量部、重量平均分子量が１万以上５万以下の低分子量ブタジエンゴムを１０〜２０質量部、熱可塑性樹脂を２〜９質量部および可塑剤を配合してなり、前記低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が４０〜７０質量部である、タイヤ用ゴム組成物により成形されてなる。【選択図】図１

Description

本発明は、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れた空気入りタイヤに関する。

高性能車両に装着されるオールシーズンタイヤには、安全性を高めるためドライグリップ性能、ウェットグリップ性能および雪上性能に優れることに加え、長く使い続けることができる耐久性（耐経時変化性能）や耐摩耗性、また悪路走行時に損傷を受けない耐チッピング性を高くすることが求められている。しかしこれらの特性は相反するため高次元で両立させることが困難である。例えばウェットグリップ性能を改良するため、タイヤ用ゴム組成物におけるシリカの配合量を多くすると、ゴム硬度が高くなり剛性が高くなるため、雪上性能が低下してしまう。一方、雪上性能を維持するため、可塑剤の配合量を多くしてゴム硬度を低くしようとすると、ゴム組成物の強度が低下し、耐摩耗性や耐チッピング性の悪化が懸念される。また、長く使い続けることにより可塑剤の含有量が減少し、雪上性能などの特性が設計された特性から変化してしまうことが懸念されるという課題があった。

特許文献１は、ウェットグリップ性能、氷上グリップ性能および低転がり抵抗性を重視するオールシーズン向けタイヤを、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリカおよび可塑剤を含みこれらの含有量が特別な関係式を満たすゴム組成物で作成することを開示する。しかし、オールシーズン向けの空気入りタイヤに対し需要者が求める性能、とりわけ耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能を兼備させる要求は、より高いものとなり更なる改良が求められている。

特許第６３２９１８７号公報

本発明の目的は、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れ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、重量平均分子量が８０万以上のスチレンブタジエンゴムを５０〜７０質量％、ブタジエンゴムを３０〜５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを１００〜１５０質量部、重量平均分子量が１万以上５万以下の低分子量ブタジエンゴムを１０〜２０質量部、熱可塑性樹脂を２〜９質量部および可塑剤を配合してなり、前記低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が４０〜７０質量部である、タイヤ用ゴム組成物により成形されてなることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤによれば、上述したタイヤ用ゴム組成物により成形されるので、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れると共に、耐経時変化性能にも優れたタイヤ用ゴム組成物を得ることができる。

タイヤ用ゴム組成物は、前記低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計に対する、前記低分子量ブタジエンゴムの質量比が、０．１以上０．４以下であるとよく、長期使用による経時変化を抑制し、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能の優れたバランスを長続きさせることができる。

前記シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積が１３０ｍ^２／ｇ以上１８０ｍ^２／ｇ以下であるとよく、雪上性能をより優れたものにすることができる。

前記空気入りタイヤのトレッドパターンは、タイヤ周方向に延在する、３本以上の周方向主溝と、隣り合う２本の前記周方向主溝によって区画された陸部を有し、前記陸部のタイヤ幅方向外側の端部は、タイヤ幅方向の位置が周期的に変化するジグザグ形状であり、前記陸部のタイヤ幅方向内側のエッジはストレート形状であり、前記陸部に複数のラグ溝が設けられ、かつ、隣り合う前記ラグ溝の間に、前記タイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側の端部まで連続して延在するサイプが設けられ、前記サイプが、２つの屈曲部を有する略Ｚ字形状を有し、前記屈曲部が前記陸部のタイヤ幅方向の中心線よりもタイヤ幅方向内側にあるとよい。これにより、耐チッピング性および雪上性能のバランスをより優れたものにすることができる。

本発明の空気入りタイヤは、オールシーズン向けの空気入りタイヤとして優れた性能を有し、特に、そのトレッド部を前記タイヤ用ゴム組成物により成形することにより、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れると共に、耐経時変化性能を高いレベルで両立することができる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に示す空気入りタイヤのトレッドパターンにおけるミドル陸部の一部を拡大した図である。

本発明の空気入りタイヤは、ゴム組成物により成形される部材を含む。このゴム組成物は、スチレンブタジエンゴムを５０〜７０質量％、ブタジエンゴムを３０〜５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に対し、シリカを１００〜１５０質量部、低分子量ブタジエンゴムを１０〜２０質量部、熱可塑性樹脂を２〜９質量部および可塑剤を配合してなる。ここで、低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計は４０〜７０質量部である。また、スチレンブタジエンゴムの重量平均分子量は８０万以上、低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量は１万以上５万以下である。

ジエン系ゴムは、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムとからなる。スチレンブタジエンゴムは、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のいずれでもよく、また官能基を有する変性スチレンブタジエンゴムでもよい。スチレンブタジエンゴムの重量平均分子量は８０万以上、好ましくは８０万以上１５０万以下、より好ましくは９０万以上１３０万以下である。重量平均分子量が８０万以上のスチレンブタジエンゴムを配合することにより、ゴム強度を高くし、耐久性、耐チッピング性を高くすることができる。本明細書において、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定により標準ポリスチレン換算値として得ることができる。

スチレンブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００質量％中、５０質量％以上７０質量％以下、好ましくは５５〜７０質量％、より好ましくは５８〜７０質量％である。スチレンブタジエンゴムが５０質量％未満であると、耐久性、耐チッピング性が低下する。７０質量％を超えると、雪上性能を十分に改良することができない。

ブタジエンゴムは、タイヤ用ゴム組成物に通常用いられるものであれば特に制限されるものではない。ブタジエンゴムは、ガラス転移温度が低いため、タイヤ用ゴム組成物に配合することにより、雪上性能を改良することができる。ブタジエンゴムの含有量は、ジエン系ゴム１００質量％中、３０質量％以上５０質量％以下、好ましくは３０〜４５質量％、より好ましくは３０〜４０質量％である。ブタジエンゴムが３０質量％未満であると、雪上性能を十分に改良することができない。ブタジエンゴムが５０質量％を超えると、耐久性、耐チッピング性が低下する。

タイヤ用ゴム組成物において、ジエン系ゴムは、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムを含むが、その混合工程、成形工程におけるリサイクルを禁止するものではない。例えばゴム組成物からなる未加硫シートを使用し成形ドラム上の所定の位置に巻きつけることによりトレッド部をグリーン成形するとき、未加硫シートを巻きつける前後に切り落とされた未加硫シートの小片が工程間リサイクルされるときがある。このとき、未加硫シートの小片は、本発明の目的に反しない限り、タイヤ用ゴム組成物の調製時に配合してもよい。タイヤ用ゴム組成物において、未加硫シートの小片に含まれる他のジエン系ゴム（例えば天然ゴムやブチルゴム等）が、ジエン系ゴム１００質量％中、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下であれば含有されてもよい。

タイヤ用ゴム組成物はシリカが配合される。シリカとしては、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が挙げられ、これらを単独または２種以上を組合わせて使用してもよい。またシリカの表面をシランカップリング剤により表面処理が施された表面処理シリカを使用してもよい。

シリカは、ジエン系ゴム１００質量部に対し１００〜１５０質量部、好ましくは１００〜１３０質量部、より好ましくは１０５〜１２５質量部配合する。シリカの配合量を１００質量部以上にすることにより、ドライグリップ性能、ウェットグリップ性能および低転がり抵抗性を改良することができる。またシリカの配合量を１５０質量部以下にすることにより、シリカの分散性を良好にすることができる。

シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは１３０〜１８０ｍ^２／ｇ、より好ましくは１４５〜１７５ｍ^２／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１３０ｍ^２／ｇ以上にすることにより、ゴム組成物のウェットグリップ性能を確保することができる。またシリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８０ｍ^２／ｇ以下にすることにより、雪上性能を良好にすることができる。本明細書において、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＩＳＯ５７９４により測定された値とする。

タイヤ用ゴム組成物は、シリカ以外の他の充填剤を配合することができる。他の充填材として、例えばカーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウムを挙げることができ、なかでもカーボンブラックが好ましい。これら他の充填剤は単独または２種以上を組合わせて使用してもよい。

タイヤ用ゴム組成物は、好ましくはシランカップリング剤を配合することにより、シリカの分散性を良好にすることができる。シランカップリング剤の配合量は、好ましくはシリカ質量の４〜２０質量％、より好ましくは５〜１５質量％であるとよい。シランカップリング剤の配合量が４質量％未満では、シリカの分散性を十分に改良することができない虞がある。シランカップリング剤の配合量が２０質量％を超えると、ゴム組成物が早期加硫を起こしやすくなり成形加工性が悪化する虞がある。

シランカップリング剤としては、タイヤ用ゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、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、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。なかでもメルカプト基を有するシランカップリング剤が好ましく、シリカとの親和性を高くしその分散性を改良することができる。これらシランカップリング剤は、単独で配合してもよいし、複数を組合わせて配合してもよい。

タイヤ用ゴム組成物は、重量平均分子量が１万以上５万以下の低分子量ブタジエンゴムを配合することにより、長期使用による経時変化を抑制し、優れた耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能を長続きさせることができる。低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量は１万以上５万以下、好ましくは１５，０００〜４５，０００、より好ましくは２０，０００〜４０，０００である。低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量が１万未満であると、経時の物性変化を抑制することができない。また低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量が５万を超えると雪上性能を確保するのが難しくなる。重量平均分子量が１万以上５万以下の低分子量ブタジエンゴムは、市販された低分子量ブタジエンゴムのなかから適宜、選んで使用することができる。

低分子量ブタジエンゴムは、ジエン系ゴム１００質量部に対し１０〜２０質量部、好ましくは１０〜１８質量部、より好ましくは１２〜１８質量部配合する。低分子量ブタジエンゴムが１０質量部未満であると、経時の物性変化を抑制する効果が十分に得られない。また、低分子量ブタジエンゴムが２０質量部を超えると、耐チッピング性が十分に得られない。

タイヤ用ゴム組成物は、低分子量ブタジエンゴムと共に可塑剤を配合する。可塑剤により雪上性能をより優れたものにすることができる。可塑剤として、天然オイル、合成オイル、等を挙げることができる。

可塑剤の配合量は、低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が、ジエン系ゴム１００質量部に対し４０〜７０質量部、好ましくは４０〜６５質量部、より好ましくは４０〜６０質量部である。低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が４０質量部未満であると、雪上性能が低下する。また、低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が７０質量部を超えると、耐摩耗性、耐チッピング性が低下する。なお本明細書において、ジエン系ゴムが油展成分を含有するとき、その油展成分の含有量も可塑剤の配合量とみなす。

低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計に対する、低分子量ブタジエンゴムの質量比は、０．１以上０．４以下、好ましくは０．２以上０．４以下、より好ましくは０．２以上０．３以下である。低分子量ブタジエンゴムの質量比を０．１以上にすることにより、経時の物性変化を抑制する効果がより大きくなり好ましい。また、低分子量ブタジエンゴムの質量比を０．４以下にすることにより、雪上性能をより優れたものにすることができ好ましい。

タイヤ用ゴム組成物は、熱可塑性樹脂を配合することにより、雪上性能を優れたものにすると共に、経時の物性変化を抑制することができる。熱可塑性樹脂は、ジエン系ゴム１００質量部に対し２〜９質量部、好ましくは３〜９質量部、より好ましくは４〜８質量部配合する。熱可塑性樹脂が２質量部未満であると、雪上性能を優れたものにできず、かつ経時の物性変化を抑制することができない。また熱可塑性樹脂が９質量部を超えると、雪上性能が十分に得られない。

熱可能性樹脂の種類としては、特に制限されるものではなく、例えば、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂などの天然樹脂、石油系樹脂、石炭系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂などの合成樹脂及びこれらの変性物が例示される。なかでもテルペン系樹脂及び／又は石油系樹脂が好ましく、特にテルペン系樹脂の変性物が好ましい。

テルペン系樹脂としては、例えばα−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、リモネン樹脂、水添リモネン樹脂、ジペンテン樹脂、テルペンフェノール樹脂、テルペンスチレン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂等が好適に挙げられる。なかでも芳香族変性テルペン樹脂が好ましく、例えばα−ピネン、βピネン、ジペンテン、リモネンなどのテルペンとスチレン、フェノール、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族化合物とを重合させて得られる芳香族変性テルペン樹脂等が例示される。

石油系樹脂としては、芳香族系炭化水素樹脂あるいは飽和または不飽和脂肪族系炭化水素樹脂が挙げられ、例えばＣ５系石油樹脂（イソプレン、１，３?ペンタジエン、シクロペンタジエン、メチルブテン、ペンテンなどの留分を重合した脂肪族系石油樹脂）、Ｃ９系石油樹脂（α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエンなどの留分を重合した芳香族系石油樹脂）、Ｃ５Ｃ９共重合石油樹脂などが例示される。

タイヤ用ゴム組成物は、加硫又は架橋剤、加硫促進剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、液状ポリマー、テルペン系樹脂、熱硬化性樹脂などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またかかる添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加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とすることができる。

本発明の空気入りタイヤは、上述したタイヤ用ゴム組成物により、例えばトレッド部、サイド部を成形されてなり、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能において高次元の優れたバランスを有する。好ましくはオールシーズン向けの空気入りタイヤとして優れた性能を有し、特に、そのトレッド部をタイヤ用ゴム組成物により成形するとよい。そのオールシーズン向けの空気入りタイヤは、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れ、非常に高性能なタイヤである。

空気入りタイヤのトレッドパターンは、特に制限されるものではないが、好ましくは、タイヤ周方向に延在する、３本以上の周方向主溝と、隣り合う２本の前記周方向主溝によって区画された陸部を有し、前記陸部のタイヤ幅方向外側の端部は、タイヤ幅方向の位置が周期的に変化するジグザグ形状であり、前記陸部のタイヤ幅方向内側のエッジはストレート形状であり、前記陸部に複数のラグ溝が設けられ、かつ、隣り合う前記ラグ溝の間に、前記タイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側の端部まで連続して延在するサイプが設けられ、前記サイプが、２つの屈曲部を有する略Ｚ字形状を有し、前記屈曲部が前記陸部のタイヤ幅方向の中心線よりもタイヤ幅方向内側にあるとよい。これにより、耐チッピング性および雪上性能のバランスをより優れたものにすることができる。

以下に記載するタイヤ内部構造は、空気入りタイヤにおける代表的な例であり、本発明の空気入りタイヤは、これに限定されない。
図１は、本発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１は、タイヤ径方向の片側領域の断面図を示している。また、図１は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。

タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸（図示省略）を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号ＣＬは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１０の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいう。タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。

タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１０の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ１０のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１０のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２、２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３、３とを備えている。

一対のビード部３、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の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

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のベルト層７が埋設されている。これらベルト層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。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度〜４０度の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５度以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

空気入りタイヤ１０は、４本の周方向主溝１１Ａと、１１Ｂと、１２Ａと、１２Ｂとをトレッド部１に備える。周方向主溝１２Ａおよび１２Ｂは、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向外側の位置でタイヤ周方向に延びる。周方向主溝１１Ａは、周方向主溝１２Ａよりもタイヤ赤道面ＣＬに近い位置でタイヤ周方向に延びる。周方向主溝１１Ｂは、周方向主溝１２Ｂよりもタイヤ赤道面ＣＬに近い位置でタイヤ周方向に延びる。

２本の周方向主溝１１Ａおよび１１Ｂによって、センター陸部Ｒｃが区画される。また、２本の周方向主溝１１Ａおよび１２Ａによってミドル陸部Ｒｍが区画され、２本の周方向主溝１１Ｂおよび１２Ｂによって他のミドル陸部Ｒｍが区画される。周方向主溝１２Ａのタイヤ幅方向外側は、ショルダー陸部Ｒｓとなる。周方向主溝１２Ｂのタイヤ幅方向外側は、他のショルダー陸部Ｒｓとなる。なお、周方向主溝が３本の場合、センター陸部Ｒｃは設けられず、赤道線ＣＬの両側のミドル陸部Ｒｍと、ミドル陸部Ｒｍのタイヤ幅方向外側のショルダー陸部Ｒｓとからなるトレッド部になる。

図２は、図１の空気入りタイヤのトレッドパターンのミドル陸部Ｒｍ（以下、単に陸部Ｒｍと呼ぶことがある）の一部を拡大した図である。陸部Ｒｍは、複数のラグ溝１３を有する。ラグ溝１３は、タイヤ幅方向およびタイヤ周方向に延在する。ラグ溝１３の一端は周方向主溝１１Ａ（または１１Ｂ）に開口する。ラグ溝１３の他端は周方向主溝１２Ａ（または１２Ｂ）に開口する。陸部Ｒｍは、タイヤ周方向に隣り合うラグ溝１３同士の間に、複数のサイプ１６を有する。サイプ１６は、タイヤ周方向およびタイヤ幅方向に延在する。サイプ１６の一端は周方向主溝１１Ａ（または１１Ｂ）に接続され、サイプ１６の他端は周方向主溝１２Ａ（または１２Ｂ）に接続されている。サイプ１６は陸部Ｒｍを貫通する貫通サイプである。

本例において、陸部Ｒｍのタイヤ幅方向外側のエッジ、すなわち周方向主溝１２Ａ（または１２Ｂ）側のエッジは、ジグザグ形状である。ジグザグ形状は、タイヤ幅方向の位置が周期的に変化する凹凸を有する形状である。陸部Ｒｍのタイヤ幅方向内側のエッジ、すなわち周方向主溝１１Ａ（または１１Ｂ）側のエッジは、凹凸を有していないストレート形状である。

陸部Ｒｍにおいて、サイプ１６は、隣り合うラグ溝１３の間に２本以上設けられており、隣り合うラグ溝１３の間に、ジグザグ形状の凸部が３つ以上設けられていることが好ましい。隣り合うラグ溝１３の間のサイプ１６が２本より少ないと、ジグザグ形状の凸部の数が少なくなってスノー性能が向上しないため好ましくない。

また、複数のサイプ１６それぞれの直線部ＳＴ３同士は互いに平行である。ここで、平行とは、２つのサイプ１６それぞれの中心線を延長した２つの直線Ｌ１６のなす角度が±５°以内であることをいう。２つの直線Ｌ１６が完全に平行である場合には、２つの直線Ｌ１６のなす角度は０°になる。

さらに、複数のラグ溝１３は互いに平行である。ここで、平行とは、２つのラグ溝１３それぞれの中心線を延長した２つの直線Ｌ１３のなす角度が±５°以内であることをいう。２つの直線Ｌ１３が完全に平行である場合には、２つの直線Ｌ１３のなす角度は０°になる。

図２において、サイプ１６の一端は周方向主溝１１Ａに接続され、他端は周方向主溝１２Ａに接続される。本例のサイプ１６は、直線部ＳＴ１、ＳＴ２およびＳＴ３と、屈曲部Ｃ１およびＣ２とから構成される。直線部ＳＴ１は、周方向主溝１１Ａ側すなわちタイヤ幅方向内側に配置されている。直線部ＳＴ１は、陸部Ｒｍのタイヤ幅方向内側のエッジに接続される。直線部ＳＴ３は、周方向主溝１２Ａ側すなわちタイヤ幅方向外側に配置されている。直線部ＳＴ３は、陸部Ｒｍのタイヤ幅方向外側のエッジに接続される。直線部ＳＴ１の延在方向の長さは、直線部ＳＴ３の延在方向の長さよりも短い。

直線部ＳＴ１の一端は周方向主溝１１Ａに接続され、直線部ＳＴ１の他端は屈曲部Ｃ１の一端に接続される。屈曲部Ｃ１の他端は直線部ＳＴ２に接続される。直線部ＳＴ３の一端は周方向主溝１２Ａに接続され、直線部ＳＴ３の他端は屈曲部Ｃ２の一端に接続される。屈曲部Ｃ２の他端は直線部ＳＴ２に接続される。このように、直線部ＳＴ１と直線部ＳＴ２との間に屈曲部Ｃ１、直線部ＳＴ２と直線部ＳＴ３との間に屈曲部Ｃ２が設けられることによって、サイプ１６は略Ｚ字形状を有している。Ｚ字形状とは、屈曲部を少なくとも２つ含み、直線部同士が屈曲部によって接続された形状である。なお、Ｚ字形状には、円弧で構成されたＳ形状を含んでもよい。

トレッドパターンは、ジグザグ溝と略Ｚ字形状のサイプ１６とを設けることでエッジ効果が増加する。略Ｚ字形状の屈曲点とジグザグ部とが近接するとジグザグ部の近傍のブロック剛性が低下し、チッピングの懸念がある。このため、サイプ１６の屈曲点とジグザグ部とを離れた位置に設けることによって、スノー性能と耐チッピング性能とを両立させることができる。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、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３に示す配合剤を共通配合とし、表１，２に示す配合からなるタイヤ用ゴム組成物（実施例１〜６、標準例、比較例１〜９）を、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練りした後、ミキサーから放出して室温冷却した。これを１.７Ｌの密閉式バンバリーミキサーに投入し、硫黄および加硫促進剤を加えて混合することにより、タイヤ用ゴム組成物を調製した。また表３に記載した配合剤の配合量は、表１，２に記載したジエン系ゴム１００質量部に対する質量部で示した。

得られたタイヤ用ゴム組成物を所定の金型を使用し１６０℃で２０分間プレス加硫して加硫ゴム試験片を作製し、耐経時変特性（ゴム硬度の熱老化前後の変化率）および耐摩耗性を評価した。

耐経時変化性（ゴム硬度の熱老化前後の変化率）
得られた加硫ゴム試験片を使用し、ＪＩＳＫ６２５３に準拠し複数のゴム硬度測定用の試験片を作成した。一部の試験片のゴム硬度を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより２３℃で測定した。このゴム硬度を老化前のゴム硬度Ｒ０とする。他の試験片について、温度８０℃の環境下で、１６８時間の劣化促進試験を行った後、２３℃の恒温恒湿環境で４８時間、静置した。その後、ゴム硬度を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより２３℃で測定した。このゴム硬度を老化後のゴム硬度Ｒ１とする。得られたゴム硬度Ｒ０およびＲ１から、ゴム硬度の熱老化前後の変化率［（Ｒ１−Ｒ０）／Ｒ０×１００（％）］を算出した。得られた結果は標準例の値を１００にする指数として表１，２の「耐経時変特性」の欄に示した。この指数が小さいほど経時に伴う物性変化が少なく、耐経時変特性が優れることを意味する。

耐摩耗性
得られた加硫ゴム試験片をＪＩＳＫ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所社製）を使用して、温度２０℃、荷重３９Ｎ、スリップ率３０％、時間４分の条件で摩耗量を測定した。得られた結果は標準例の逆数を１００にする指数として表１，２の「耐摩耗性」の欄に示した。この指数が大きいほど耐摩耗性が優れることを意味する。

上記で得られたタイヤ用ゴム組成物をトレッドゴムに使用した１６種類の空気入りタイヤ（タイヤサイズ２２５／６５Ｒ１７１０２Ｈ）を加硫成形し、以下に示す試験方法で、耐チッピング性および雪上性能を測定した。ここで、実施例２を除く実施例、標準例および比較例の空気入りタイヤは、図２に対応するミドル陸部において、タイヤ幅方向内側（すなわちセンター側）の端部およびタイヤ幅方向外側（すなわちショルダー側）の端部をストレート形状、ミドル陸部のサイプをストレート形状とした。一方、実施例２の空気入りタイヤは、図２に対応するミドル陸部のタイヤ幅方向内側（すなわちセンター側）の端部端部をストレート形状、ミドル陸部のタイヤ幅方向外側（すなわちショルダー側）の端部をタイヤ幅方向の位置が周期的に変化する凹凸を有するジグザグ形状とし、ミドル陸部のサイプを略Ｚ字形状とした。

耐チッピング性
上記で得られた空気入りタイヤを標準リムに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填し、試験車両に装着した。試験車両をオフロード路面のコースを周回走行し、４５０周走行後のトレッド面の欠けの個数を測定した。得られた結果は、それぞれの逆数を算出し、標準例の値を１００にする指数として表１，２の「耐チッピング性」の欄に記載した。この指数がトレッド面の欠けが少なく、優れることを意味する。

雪上性能
上記で得られた空気入りタイヤを標準リムに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填し、試験車両に装着した。試験車両を圧雪路面上を走行させ、初速４０ｋｍ／時で制動をかけたときの制動距離を測定した。得られた結果は、それぞれの逆数を算出し、標準例の値を１００にする指数として表１，２の「雪上性能」の欄に記載した。この指数が大きいほど制動距離が短く、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は、以下の通りである。
・ＳＢＲ−１：スチレンブタジエンゴム、ＪＳＲ社製ＨＰ７５５、重量平均分子量が１０５万。
・ＳＢＲ−１：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ１５０２、重量平均分子量が４５万。
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製ＮｉｐｏｌＢＲ１２２０
・シリカ−１：ＳＯＬＶＡＹ社製ＺＥＯＳＩＬ１１６５ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１６０ｍ^２/ｇ
・シリカ−２：ＳＯＬＶＡＹ社製ＰｒｅｍｉｕｍＺＥＯＳＩＬ２００ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が２００ｍ^２/ｇ
・シリカ−３：ＳＯＬＶＡＹ社製ＺＥＯＳＩＬ１１１５ＭＰ、ＣＴＡＢ吸着比表面積が１１５ｍ^２/ｇ
・カーボンブラック：ＣＡＢＯＴ社製シヨウブラックＮ２３４、窒素吸着比表面積が１１５ｍ^２/ｇ
・カップリング剤：スルフィド系シランカップリング剤、ＥｖｏｎｉｋＤｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド
・液状ＢＲ−１：低分子量ブタジエンゴム、クラレ社製ＬＢＲ３０５、重量平均分子量が３万。
・液状ＢＲ−２：低分子量ブタジエンゴム、クラレ社製ＬＢＲ３０２、重量平均分子量が５０００。
・可塑剤：アロマオイル、Ｈ＆Ｒケミカル社製ＶＩＶＡＴＥＣ５００
・芳香族変性テルペン樹脂：ヤスハラケミカル社製ＴＯ−１２５
・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
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粒硫黄(硫黄の含有量９５．２４質量％）
・加硫促進剤：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ-Ｇ（ＣＺ）

表１，２から明らかなように実施例１〜６は、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能に優れることが確認された。

比較例１は、低分子量ブタジエンゴムを配合しないので、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能が劣る。
比較例２は、スチレンブタジエンゴムの重量平均分子量が８０万未満なので、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能が劣る。
比較例３は、低分子量ブタジエンゴムの重量平均分子量が１万未満なので、耐経時変化性能、耐摩耗性、耐チッピング性および雪上性能が劣る。
比較例４は、熱可塑性樹脂を配合しないので、耐経時変化性能、耐チッピング性および雪上性能が劣る。
比較例５は、シリカの配合量が１００質量部未満なので、耐摩耗性が劣る。
比較例６は、シリカの配合量が１５０質量部を超えるので、雪上性能が劣る。
比較例７は、低分子量ブタジエンゴムの配合量が１０質量部未満なので、耐経時変化性能、雪上性能が劣る。
比較例８は、低分子量ブタジエンゴムの配合量が２０質量部を超えるので、耐チッピング性が劣る。
比較例９は、熱可塑性樹脂の配合量が９質量部を超えるので、雪上性能が劣る。

Claims

重量平均分子量が８０万以上のスチレンブタジエンゴムを５０〜７０質量％、ブタジエンゴムを３０〜５０質量％含むジエン系ゴム１００質量部に、シリカを１００〜１５０質量部、重量平均分子量が１万以上５万以下の低分子量ブタジエンゴムを１０〜２０質量部、熱可塑性樹脂を２〜９質量部および可塑剤を配合してなり、前記低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計が４０〜７０質量部である、タイヤ用ゴム組成物により成形されてなる空気入りタイヤ。
前記低分子量ブタジエンゴムおよび可塑剤の合計に対する、前記低分子量ブタジエンゴムの質量比が、０．１以上０．４以下である、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１３０ｍ^２／ｇ以上１８０ｍ^２／ｇ以下である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記空気入りタイヤのトレッドパターンが、タイヤ周方向に延在する、３本以上の周方向主溝と、隣り合う２本の前記周方向主溝によって区画された陸部を有し、
前記陸部のタイヤ幅方向外側の端部は、タイヤ幅方向の位置が周期的に変化するジグザグ形状であり、前記陸部のタイヤ幅方向内側のエッジはストレート形状であり、
前記陸部に複数のラグ溝が設けられ、かつ、隣り合う前記ラグ溝の間に、前記タイヤ幅方向外側の端部からタイヤ幅方向内側の端部まで連続して延在するサイプが設けられ、
前記サイプが、２つの屈曲部を有する略Ｚ字形状を有し、前記屈曲部が前記陸部のタイヤ幅方向の中心線よりもタイヤ幅方向内側にある、請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。