JP6922180B2 - Pneumatic tires - Google Patents

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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。 The present invention relates to a pneumatic tire having a thin under-groove gauge for reducing rolling resistance. More specifically, even if the under-groove gauge is thin, it is possible to prevent the occurrence of groove cracks and to improve steering stability. Regarding pneumatic tires that can be maintained well.

近年、空気入りタイヤの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。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。 In recent years, in order to reduce the rolling resistance of pneumatic tires and improve fuel efficiency, it has been possible to thin the gauge (under-groove gauge) of the rubber layer that constitutes the lower part of the main groove extending in the tire circumferential direction at the tread portion. It has been. However, when the under-groove gauge becomes extremely thin, the rigidity of the rubber layer constituting the lower part of the main groove becomes significantly smaller than that of the reinforcing layer including the reinforcing cord such as the belt layer and the belt reinforcing layer, and the bottom portion of the main groove becomes extremely thin. There is a problem that stress tends to be concentrated on the tire, and when the tire is used for a long period of time and deteriorates over time, groove cracks are likely to occur.

一方で、トレッド部を構成するゴム層(トレッドゴム層)は、一般的に、トレッド表面に露出するキャップトレッドと、その内周側に配置されるアンダートレッドとで構成される。この場合、キャップトレッドは、タイヤの操縦安定性を高めるために高い硬度物性が必要となり、その一方で伸び難い特性を有する傾向にある。一方、アンダートレッドは、タイヤの発熱低減を目的とし、キャップトレッドに比べて柔軟なゴム組成物で構成されるため、例えば特許文献1に示されるようにアンダートレッドの厚みを増してアンダートレッドが溝底に露出するようにすれば上記グルーブクラックへの対策になると考えられる。しかしながら、アンダートレッドの使用量が増加すると必然的に操縦安定性に寄与するキャップトレッドが減少して操縦安定性が悪化してしまうと言う問題がある。 On the other hand, the rubber layer (tread rubber layer) constituting the tread portion is generally composed of a cap tread exposed on the tread surface and an under tread arranged on the inner peripheral side thereof. In this case, the cap tread needs to have high hardness physical characteristics in order to improve the steering stability of the tire, and on the other hand, it tends to have a characteristic that it is difficult to stretch. On the other hand, since the under tread is composed of a rubber composition that is more flexible than the cap tread for the purpose of reducing heat generation of the tire, for example, as shown in Patent Document 1, the thickness of the under tread is increased and the under tread is grooved. It is considered that if it is exposed to the bottom, it will be a countermeasure against the above-mentioned groove crack. However, there is a problem that when the amount of under tread used increases, the cap tread that contributes to steering stability inevitably decreases and steering stability deteriorates.

特開平4‐118305号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-118305

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。 An object of the present invention is air that can prevent the occurrence of groove cracks and maintain good steering stability even when the under-groove gauge is thinned to reduce rolling resistance. It is to provide tires with wheels.

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と該キャップトレッドの内周側に配置されたアンダートレッドとで構成され、子午線断面において前記主溝の溝下領域に占める前記アンダートレッドの割合が95%以上であり、前記補強層の外周面から前記陸部の表面までの高さHtが30mm以下であり、前記補強層の外周面から前記主溝の底面までの高さHgが5mm以下であり、前記陸部の幅方向中心位置における前記補強層の外周面から前記キャップトレッドと前記アンダートレッドとの境界までの高さhが0.5mm以上かつ前記高さHgに対してh<Hgの関係を満たし、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物がゴム成分中に天然ゴム、ポリブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムの3種を含み、前記ゴム成分中における天然ゴムの割合が15重量%〜80重量%、ポリブタジエンゴムの割合が10重量%〜60重量%であり、且つ、前記ゴム成分100重量部に対して20重量部〜80重量部の充填剤と、2.0重量部〜6.0重量部の硫黄とを含み、前記充填剤はカーボンブラックおよびシリカであり、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Euが11MPa以下であり、且つ、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ecが前記弾性率Euに対してEc/Eu≦5.0の関係を満たすことを特徴とする。 The pneumatic tire of the present invention for achieving the above object has a tread portion extending in the tire circumferential direction to form an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and these sidewall portions. A pair of bead portions arranged inside in the tire radial direction, a carcass layer mounted between the pair of bead portions, a reinforcing layer arranged on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, and the tread. A tread rubber layer arranged on the outer peripheral side of the carcass layer and the reinforcing layer in the portion is provided, and a main groove extending in the tire circumferential direction and a land portion partitioned by the main groove are formed on the outer surface of the tread portion. In the pneumatic tire, the tread rubber layer is composed of a cap tread exposed on the surface of the tread portion and an under tread arranged on the inner peripheral side of the cap tread, and is under the groove of the main groove in the meridional cross section. The ratio of the under tread to the region is 95% or more, the height Ht from the outer peripheral surface of the reinforcing layer to the surface of the land portion is 30 mm or less, and the outer peripheral surface of the reinforcing layer to the bottom surface of the main groove. The height Hg up to is 5 mm or less, and the height h from the outer peripheral surface of the reinforcing layer at the center position in the width direction of the land portion to the boundary between the cap tread and the under tread is 0.5 mm or more and the height. The rubber composition that satisfies the relationship of h <Hg with respect to Hg and constitutes the under tread contains three types of natural rubber, polybutadiene rubber, and styrene butadiene rubber in the rubber component, and the natural rubber in the rubber component. The ratio of tread is 15% to 80% by weight, the ratio of polybutadiene rubber is 10% to 60% by weight, and 20 parts by weight to 80 parts by weight of the filler with respect to 100 parts by weight of the rubber component and 2 The filler contains 2.0 parts by weight to 6.0 parts by weight of sulfur , the filler is carbon black and silica, the elastic coefficient Eu of the rubber composition constituting the under tread is 11 MPa or less, and the cap. The rubber composition constituting the tread is characterized in that the elastic coefficient Ec satisfies the relationship of Ec / Eu ≦ 5.0 with respect to the elastic coefficient Eu.

本発明の空気入りタイヤでは、溝下領域の大半が上述の配合からなるアンダートレッドで構成されるので、溝底を柔軟で歪みに対して柔軟に追従可能にすることができ、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、高さHgと高さHtを上記範囲に設定したうえで、高さhを上記範囲に限定して、陸部下に占めるアンダートレッドの割合を抑えているので、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。また、高さHg(即ち、溝下のゴムゲージ)を上記範囲に抑えられているので、転がり抵抗も低減することができる。尚、本発明において、「溝下領域」とは子午線断面における主溝の底面の下方の領域であり、具体的には、主溝の壁面と底面との連結点から補強層に向かって下ろした各垂線の間の領域である。主溝の壁面と底面との連結部が滑らかな円弧を成す場合は、この円弧の壁面側の開始点を前述の連結点と見做す。この溝下領域に占めるアンダートレッドの割合とは、子午線断面における溝下領域全体の断面積に対する溝下領域に含まれるアンダートレッドの断面積の割合である。また、本発明において、弾性率とは、JIS K6394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。 In the pneumatic tire of the present invention, since most of the under-groove region is composed of the under tread having the above-mentioned composition, the groove bottom can be made flexible and can flexibly follow the strain, and groove cracks occur. Can be suppressed. At this time, after setting the height Hg and the height Ht in the above range, the height h is limited to the above range to suppress the proportion of the under tread under the land portion, so that the rigidity of the entire tread portion ( In particular, the rigidity of the land portion) is not lowered, and the steering stability can be maintained satisfactorily. Further, since the height Hg (that is, the rubber gauge under the groove) is suppressed within the above range, the rolling resistance can also be reduced. In the present invention, the "groove subregion" is a region below the bottom surface of the main groove in the meridian cross section, and specifically, it is lowered from the connecting point between the wall surface and the bottom surface of the main groove toward the reinforcing layer. The area between each perpendicular. When the connecting portion between the wall surface and the bottom surface of the main groove forms a smooth arc, the starting point of the arc on the wall surface side is regarded as the above-mentioned connecting point. The ratio of the under tread to the sub-groove region is the ratio of the cross-sectional area of the under tread contained in the sub-groove region to the cross-sectional area of the entire under-groove region in the meridian cross section. Further, in the present invention, the elastic modulus refers to the conditions of a frequency of 20 Hz, an initial strain of 10%, a dynamic strain of ± 2%, and a temperature of 20 ° C. using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) in accordance with JIS K6394. It means the storage elastic modulus (E') measured in.

本発明においては、アンダートレッドを構成するゴム組成物が、前述のように、ゴム成分中に天然ゴムを15重量%〜80重量%、ポリブタジエンゴムを10重量%〜60重量%含み、充填剤としてカーボンブラックをシリカと共に含み、硫黄をゴム成分100重量部に対して2.0重量部〜6.0重量部を含む。このようにアンダートレッドを構成するゴム組成物の組成を限定することで、アンダートレッドの発熱性および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。 In the present invention, the rubber composition constituting the under tread, as described above, natural rubber 15 wt% to 80 wt% in the rubber component comprises a polybutadiene rubber 10 wt% to 60 wt%, filler as comprises carbon black with shea silica, including 2.0 parts by weight to 6.0 parts by weight of sulfur with respect to 100 parts by weight of the rubber component. By limiting the composition of the rubber composition constituting the under tread in this way, the heat generation and fatigue resistance of the under tread are improved, rolling resistance is reduced, groove cracks are prevented, and steering stability is maintained. It is advantageous to balance the above.

本発明においては、主溝の内面のうち少なくとも底面の一部にアンダートレッドが露出していることが好ましい。このようにアンダートレッドが露出することで、より効果的にグルーブクラックを防止することが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the under tread is exposed on at least a part of the bottom surface of the inner surface of the main groove. By exposing the under tread in this way, it becomes possible to prevent groove cracks more effectively.

尚、本発明において「高さh」を測定する陸部の幅方向中心位置とは、一対の主溝間に区画された陸部の場合は、各陸部の踏面における端部間のタイヤ幅方向の中心位置であり、陸部の端部から幅方向中心位置までの距離が各陸部の幅Wの1/2になっている。一方で、タイヤ幅方向最外側の主溝のタイヤ幅方向外側に区画された陸部(所謂、ショルダー陸部)の場合は、陸部の踏面における主溝側の端部と接地端との間のタイヤ幅方向の中心位置であり、主溝側の端部から幅方向中心位置までの距離または接地端から幅方向中心位置までの距離が陸部の幅Wの1/2になっている。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のタイヤ軸方向の端部である。「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“Design Rim”、或いはETRTOであれば“Measuring Rim”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“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“INFLATION PRESSURE”であるが、タイヤが乗用車である場合には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“TIRE ROAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”に記載の最大値、ETRTOであれば“LOAD CAPACITY”である。 In the present invention, the center position in the width direction of the land portion for measuring the "height h" is the tire width between the ends of the treads of each land portion in the case of the land portion partitioned between the pair of main grooves. It is the center position in the direction, and the distance from the end of the land portion to the center position in the width direction is 1/2 of the width W of each land portion. On the other hand, in the case of a land portion (so-called shoulder land portion) partitioned outside the tire width direction of the outermost main groove in the tire width direction, between the end on the main groove side and the ground contact end on the tread surface of the land portion. The distance from the end on the main groove side to the center position in the width direction or the distance from the ground contact end to the center position in the width direction is 1/2 of the width W of the land portion. The ground contact end is an end portion in the tire axial direction when the tire is rim-assembled on a regular rim, placed vertically on a flat surface with a regular internal pressure applied, and a regular load is applied. A "regular rim" is a rim defined for each tire in a standard system including a standard on which a tire is based. For example, a standard rim for JATTA, "DesignRim" for TRA, or ETRTO. If so, it is set to "Measuring Rim". "Regular internal pressure" is the air pressure defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. JATTA is the maximum air pressure, and TRA is the table "TIRE ROAD LIMITED AT VARIOUS". The maximum value described in "COLD INFLATION PRESSURES" is "INFLATION PRESSURE" for ETRTO, but 180 kPa when the tire is a passenger car. "Regular load" is the load defined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. JATMA has the maximum load capacity, and TRA has the table "TIRE ROAD LIMITED AT VARIOUS". The maximum value described in "COLD INFLATION PRESSURES", and in the case of ETRTO, it is "LOAD CAPACITY".

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。It is a meridian cross-sectional view of the pneumatic tire which comprises embodiment of this invention. 図1のトレッド部を拡大して示す子午線断面図である。It is a cross-sectional view of the meridian which shows the tread part of FIG. 1 enlarged. 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。FIG. 5 is an enlarged meridian cross-sectional view showing a tread portion of a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention. 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。FIG. 5 is an enlarged meridian cross-sectional view showing a tread portion of a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention.

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。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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。 As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present invention includes a tread portion 1 extending in the tire circumferential direction to form an annular shape, a pair of sidewall portions 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and side surfaces. It includes a pair of bead portions 3 arranged inside the wall portion 2 in the tire radial direction. In FIG. 1, CL indicates the tire equator.

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。 A carcass layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3. The carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded back from the inside to the outside of the vehicle around the bead cores 5 arranged in each bead portion 3. Further, a bead filler 6 is arranged on the outer periphery of the bead core 5, and the bead filler 6 is wrapped by a main body portion and a folded portion of the carcass layer 4.

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。 A belt layer 7a (two belt layers 7a in the example of FIG. 1) is embedded on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1. Each belt layer 7a includes a plurality of reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to intersect each other between the layers. In these belt layers 7a, the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set in the range of, for example, 10 ° to 40 °. Further, a belt reinforcing layer 7b (two layers of belt reinforcing layers 7b in the example of FIG. 1) is provided on the outer peripheral side of the belt layer 7a. The belt reinforcing layer 7b contains an organic fiber cord oriented in the tire circumferential direction. In the belt reinforcing layer 7b, the angle of the organic fiber cord with respect to the tire circumferential direction is set to, for example, 0 ° to 5 °. In the present invention, the belt layer 7a and the belt reinforcing layer 7b are collectively referred to as the "reinforcing layer 7". In the present invention, the belt layer 7a is an essential element, but the belt reinforcing layer 7b is an arbitrary element. Therefore, in addition to the case where the belt layer 7a and the belt reinforcing layer 7b are provided as shown in the figure, the reinforcing layer 7 It is possible that only the belt layer 7a is provided.

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、補強層7の外周面から主溝8の底面までの高さHg(以下、溝下ゲージHgという場合もある)は5mm以下に設定されている。また、補強層7の外周面から陸部9の表面(踏面)までの高さHtが30mm以下に設定されている。これら高さHg,Ht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ベルト層7aの外周面を基準とした高さであり、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ベルト補強層7bの外周面を基準と下高さである。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。 On the outer surface of the tread portion 1, main grooves 8 extending in the tire circumferential direction (four main grooves 8 in FIG. 1) are provided, and the main grooves 8 provide land portions 9 (5 rows of land portions 9 in FIG. 1). ) Is partitioned. The land portion 9 may be either a rib extending continuously over the entire circumference of the tire or a block defined by a lug groove (not shown) extending in the tire width direction. At this time, the height Hg from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 to the bottom surface of the main groove 8 (hereinafter, may be referred to as the under-groove gauge Hg) is set to 5 mm or less. Further, the height Ht from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 to the surface (tread surface) of the land portion 9 is set to 30 mm or less. These heights Hg and Ht are heights based on the outer peripheral surface of the belt layer 7a when only the belt layer 7a is provided as the reinforcing layer 7, and the belt layer 7a and the belt reinforcing layer 7b are provided. In the case, the lower height is based on the outer peripheral surface of the belt reinforcing layer 7b. The outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 (belt layer 7a, belt reinforcing layer 7b) is covered with a reinforcing cord (belt cord in the case of the belt layer 7a, organic fiber cord in the case of the belt reinforcing layer 7b) constituting the reinforcing layer 7. This is the outer surface of the coated rubber in the tire radial direction.

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11、アンダートレッド12)をタイヤ径方向に積層した構造を有する。 A tread rubber layer 10 is arranged on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1, and a side rubber layer 20 is arranged on the outer peripheral side (outside in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2. A rim cushion rubber layer 30 is arranged on the outer peripheral side (outside in the tire width direction) of the carcass layer 4. The tread rubber layer 10 has a structure in which two types of rubber layers (cap tread 11 and under tread 12) having different physical properties are laminated in the tire radial direction.

本発明は、このような一般的な空気入りタイヤにおいて、後述のように主としてアンダートレッドゴム層12の構造や物性を規定したものである。そのため、アンダートレッド12(およびアンダートレッド12に応じて構造が変わり得るキャップトレッド11)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。 The present invention mainly defines the structure and physical properties of the undertread rubber layer 12 in such a general pneumatic tire as described later. Therefore, the basic cross-sectional structure of the pneumatic tire except for the under tread 12 (and the cap tread 11 whose structure may change depending on the under tread 12) is not limited to the above-mentioned structure.

本発明では、図2に示すように、子午線断面において主溝8の溝下領域に占めるアンダートレッド12の割合が95%以上であり、溝下領域の大半がアンダートレッド12で構成されている。これに対して、陸部9の幅方向中心位置における補強層7の外周面からキャップトレッド11とアンダートレッド12との境界までの高さhが0.5mm以上であり、且つ、この高さhが高さHg(溝下ゲージHg)に対してh<Hg、好ましくはh≦0.95Hgの関係を満たしている。アンダートレッド12は、前述のようにキャップトレッド11とは異なるゴム組成物で構成されるが、アンダートレッド12を構成するゴム組成物は、ゴム成分中にブタジエン構造を必ず含み、且つ、ゴム成分100重量部に対して20重量部〜80重量部の充填剤を必ず含む。 In the present invention, as shown in FIG. 2, the ratio of the undertread 12 to the subgroove region of the main groove 8 in the meridian cross section is 95% or more, and most of the undergroove region is composed of the undertread 12. On the other hand, the height h from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 at the center position in the width direction of the land portion 9 to the boundary between the cap tread 11 and the under tread 12 is 0.5 mm or more, and this height h. Satisfies the relationship of h <Hg, preferably h ≦ 0.95 Hg, with respect to the height Hg (groove gauge Hg). As described above, the under tread 12 is composed of a rubber composition different from that of the cap tread 11, but the rubber composition constituting the under tread 12 always contains a butadiene structure in the rubber component, and the rubber component 100 Always contains 20 to 80 parts by weight of filler with respect to parts by weight.

上述の配合のゴム組成物からなるアンダートレッド12はキャップトレッド11に比べて柔軟で歪みに対して柔軟に追従可能な特性を有するので、上記のようにアンダートレッド12で溝下領域の大半を占めるようにトレッド部1を構成することで、グルーブクラックの発生を抑制することができる。このとき、陸部9の下方については、高さhを上記範囲に限定してアンダートレッド11が占める割合を抑えているので、トレッド部1全体の剛性(特に陸部9の剛性)が低下することはなく、操縦安定性については良好に維持することができる。また、トレッド部1全体の構造として、高さHgと高さHtが上記範囲に設定されているので、転がり抵抗も低減することができる。 Since the under tread 12 made of the rubber composition having the above-mentioned composition is more flexible than the cap tread 11 and has a property of being able to flexibly follow the strain, the under tread 12 occupies most of the subgroove region as described above. By configuring the tread portion 1 as described above, the occurrence of groove cracks can be suppressed. At this time, since the height h is limited to the above range to suppress the proportion occupied by the under tread 11 below the land portion 9, the rigidity of the entire tread portion 1 (particularly the rigidity of the land portion 9) is reduced. There is no such thing, and the steering stability can be maintained well. Further, since the height Hg and the height Ht are set in the above ranges as the structure of the entire tread portion 1, the rolling resistance can also be reduced.

子午線断面において主溝8の溝下領域に占めるアンダートレッド12の割合が95%よりも小さいと、アンダートレッド12によって主溝8の底面を柔軟にする効果が充分に得られず、グルーブクラックの発生を抑制する効果が得られない。理想的には、主溝8の溝下領域に占めるアンダートレッド12の割合が100%に近くアンダートレッド12が主溝8の底面に露出していることが好ましいが、製造上、図3に示すように、主溝8の底面にキャップトレッド11が存在することもある。このようにキャップトレッド11が主溝8の溝底に露出していても、アンダートレッド12が上述の割合を満たしていれば(即ち、溝底に露出するキャップトレッド11が溝下領域に占める割合が5%未満であれば)、グルーブクラックの発生を抑制する本発明の効果を充分に発揮することができる。尚、図3では、キャップトレッド11が主溝8の溝底の全面に露出しているが、このように溝下領域においてキャップトレッド11がアンダートレッド12よりも溝底側に存在する場合であっても、アンダートレッド12が溝底の一部に露出していれば、溝底の一部に露出したアンダートレッド12によって効果的なグルーブクラック抑制効果が得られる。即ち、溝下領域の95%以上を占めたアンダートレッド12は、溝底に露出しなくてもグルーブクラックを抑制することができるが、グルーブクラックを抑制する効果を高めるには、主溝8の内面のうち少なくとも底面の一部に露出していることが好ましく、より好ましくは主溝の8の内面に露出するアンダートレッド12が多いとよく、最も好ましくは主溝8の底面の全面にアンダートレッド12が露出しているとよい。 If the ratio of the undertread 12 to the subgroove region of the main groove 8 in the meridian cross section is smaller than 95%, the effect of softening the bottom surface of the main groove 8 by the undertread 12 cannot be sufficiently obtained, and groove cracks occur. The effect of suppressing is not obtained. Ideally, the ratio of the undertread 12 to the subgroove region of the main groove 8 is close to 100%, and the undertread 12 is exposed on the bottom surface of the main groove 8, but it is shown in FIG. 3 in manufacturing. As described above, the cap tread 11 may be present on the bottom surface of the main groove 8. Even if the cap tread 11 is exposed to the groove bottom of the main groove 8 in this way, if the under tread 12 satisfies the above ratio (that is, the ratio of the cap tread 11 exposed to the groove bottom to the groove bottom region). (If is less than 5%), the effect of the present invention that suppresses the occurrence of groove cracks can be sufficiently exhibited. In FIG. 3, the cap tread 11 is exposed on the entire surface of the groove bottom of the main groove 8. In this case, the cap tread 11 is present on the groove bottom side of the under tread 12 in the groove bottom region. However, if the under tread 12 is exposed to a part of the groove bottom, the under tread 12 exposed to a part of the groove bottom can obtain an effective groove crack suppressing effect. That is, the under tread 12 that occupies 95% or more of the groove bottom region can suppress the groove crack even if it is not exposed to the groove bottom, but in order to enhance the effect of suppressing the groove crack, the main groove 8 is used. It is preferable that at least a part of the bottom surface of the inner surface is exposed, more preferably a large amount of under tread 12 is exposed on the inner surface of the main groove 8, and most preferably the under tread covers the entire bottom surface of the main groove 8. It is good that 12 is exposed.

尚、図3のように主溝8の底面の全面をキャップトレッド11が覆っている場合、主溝8の底面の下側におけるアンダートレッド12の厚さ(高さHgを測定した位置における補強層7の外周面からキャップトレッド11とアンダートレッド12との境界までの高さ)をh’とすると、高さhと高さh’とはh<h’の関係を満たしているとよく、より好ましくはh≦0.95h’の関係を満たしているとよい。尚、主溝8の溝下領域に占めるアンダートレッド12の割合が100%である場合には、高さh’は高さHgと一致するので前述の高さhと高さHgの関係(h<Hg、好ましくはh≦0.95Hg)となる。 When the cap tread 11 covers the entire bottom surface of the main groove 8 as shown in FIG. 3, the thickness of the under tread 12 under the bottom surface of the main groove 8 (reinforcing layer at the position where the height Hg is measured). Assuming that the height from the outer peripheral surface of 7 to the boundary between the cap tread 11 and the under tread 12) is h', it is better that the height h and the height h'satisfy the relationship of h <h'. It is preferable that the relationship of h ≦ 0.95 h'is satisfied. When the ratio of the under tread 12 to the subgroove region of the main groove 8 is 100%, the height h'consists with the height Hg, so that the above-mentioned relationship between the height h and the height Hg (h). <Hg, preferably h ≦ 0.95 Hg).

補強層7の外周面から陸部9の表面までの高さHtが30mmを超えるか、補強層7の外周面から主溝8の底面までの高さHgが5mmを超えると、トレッド部1全体の厚さが増すため、操縦安定性の悪化に加えて、転がり抵抗を充分に低減することができない。陸部9の幅方向中心位置における補強層7の外周面からキャップトレッド11とアンダートレッド12との境界までの高さhが0.5mmよりも小さいと、陸部9の下方にアンダートレッド12が実質的に存在しなくなるためタイヤ本来の性能が損なわれ、発熱性が著しく悪化する。高さhがHg以上であると、陸部9の下方においてアンダートレッド12の量が増加するため、トレッド部1全体の剛性(陸部9の剛性)を維持することが難しくなり、操縦安定性が低下する。尚、本発明では、陸部9の幅方向中心位置における高さhが高さHgよりも小さければ充分に陸部9の剛性を保つことができる。つまり、例えば図4に示すように、主溝8の底面および壁面を覆うようにアンダートレッド12が配される一方で、陸部9の幅方向中心に向かってアンダートレッドの厚さが減少して、子午線断面においてキャップトレッド11とアンダートレッド12の境界が略V字状を成して、陸部9の幅方向中心位置の近傍のみで高さhがh<Hgの関係を満たすような構造であってもよい。 When the height Ht from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 to the surface of the land portion 9 exceeds 30 mm, or the height Hg from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 to the bottom surface of the main groove 8 exceeds 5 mm, the entire tread portion 1 Since the thickness of the tire is increased, the rolling resistance cannot be sufficiently reduced in addition to the deterioration of the steering stability. When the height h from the outer peripheral surface of the reinforcing layer 7 at the center position in the width direction of the land portion 9 to the boundary between the cap tread 11 and the under tread 12 is smaller than 0.5 mm, the under tread 12 is placed below the land portion 9. Since it virtually disappears, the original performance of the tire is impaired, and the heat generation property is significantly deteriorated. When the height h is Hg or more, the amount of the under tread 12 increases below the land portion 9, so that it becomes difficult to maintain the rigidity of the entire tread portion 1 (rigidity of the land portion 9), and the steering stability. Decreases. In the present invention, if the height h at the center position in the width direction of the land portion 9 is smaller than the height Hg, the rigidity of the land portion 9 can be sufficiently maintained. That is, for example, as shown in FIG. 4, while the undertread 12 is arranged so as to cover the bottom surface and the wall surface of the main groove 8, the thickness of the undertread decreases toward the center in the width direction of the land portion 9. In the meridian cross section, the boundary between the cap tread 11 and the under tread 12 is substantially V-shaped, and the height h satisfies the relationship of h <Hg only in the vicinity of the center position in the width direction of the land portion 9. There may be.

上述のように、キャップトレッド11とアンダートレッド12とは物性の異なるゴム組成物で構成されるが、具体的には、アンダートレッド12を構成するゴム組成物の弾性率Euが12MPa以下であり、且つ、キャップトレッド11を構成するゴム組成物の弾性率Ecがアンダートレッド12を構成するゴム組成物の弾性率Euに対してEc/Eu≦5.0の関係を満たすことが好ましい。このように弾性率Euを設定することで、アンダートレッド12を充分に柔軟にすることができグルーブクラックの発生を抑制するには有利になる。また、弾性率Euと弾性率Ecとが上記関係を満たすことで、両者の物性のバランスが良好になり、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。尚、キャップトレッド11を構成するゴム組成物の弾性率Ecは、上記関係を満たしていれば特に限定されないが、例えば4MPa〜20MPaに設定することができる。 As described above, the cap tread 11 and the under tread 12 are composed of rubber compositions having different physical properties. Specifically, the elastic modulus Eu of the rubber composition constituting the under tread 12 is 12 MPa or less. Moreover, it is preferable that the elastic modulus Ec of the rubber composition constituting the cap tread 11 satisfies the relationship of Ec / Eu ≦ 5.0 with respect to the elastic modulus Eu of the rubber composition constituting the undertread 12. By setting the elastic modulus Eu in this way, the under tread 12 can be made sufficiently flexible, which is advantageous in suppressing the occurrence of groove cracks. Further, when the elastic modulus Eu and the elastic modulus Ec satisfy the above relationship, the physical properties of both are well balanced, and the rolling resistance is reduced, the groove crack is prevented, and the steering stability is maintained in a well-balanced manner. Will be advantageous. The elastic modulus Ec of the rubber composition constituting the cap tread 11 is not particularly limited as long as the above relationship is satisfied, but can be set to, for example, 4 MPa to 20 MPa.

アンダートレッド12を構成するゴム組成物において、ゴム成分はジエン系ゴムであり、上記のようにブタジエン構造を必ず含む。このような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。特に、ゴム成分中に天然ゴムまたはポリイソプレンゴムを15重量%〜80重量%、ポリブタジエンゴムを10重量%〜60重量%含むとよい。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も限定はされず、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。 In the rubber composition constituting the under tread 12, the rubber component is a diene-based rubber and always contains a butadiene structure as described above. As such a diene rubber, rubbers usually used in rubber compositions for tires such as natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, modified butadiene rubber having modified molecular ends, and modified styrene butadiene rubber are used. can do. In particular, it is preferable that the rubber component contains 15% by weight to 80% by weight of natural rubber or polyisoprene rubber and 10% by weight to 60% by weight of polybutadiene rubber. The butadiene rubber may be modified with a modifier, and the catalyst used at the time of polymerization is not limited, and a butadiene rubber produced by a catalyst such as nickel, titanium, chromium, neogeim, or lithium may be used. .. These diene rubbers can be used alone or as any blend. By using such a rubber component, the fatigue and heat generation of the subgroove rubber layer 40 are improved, and the reduction of rolling resistance, the prevention of groove cracks, and the maintenance of steering stability can be achieved in a well-balanced manner. Will be advantageous.

アンダートレッドを構成するゴム組成物は、前述のゴム成分100重量部に対して20重量部〜80重量部の充填剤を必ず含むが、充填剤の配合量がゴム成分100重量部に対して20重量部よりも少ないと、ゴムの硬さを維持できず操縦安定性が悪化する。充填剤の配合量がゴム成分100重量部に対して80重量部よりも多いと転がり抵抗を充分に低減することができない。充填剤としては、カーボンブラックを単独もしくはシリカと共に含んでもよい。 The rubber composition constituting the under tread always contains 20 parts by weight to 80 parts by weight of the filler with respect to 100 parts by weight of the rubber component described above, but the blending amount of the filler is 20 with respect to 100 parts by weight of the rubber component. If it is less than the weight part, the hardness of the rubber cannot be maintained and the steering stability deteriorates. If the blending amount of the filler is more than 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the rolling resistance cannot be sufficiently reduced. As the filler, carbon black may be contained alone or together with silica.

アンダートレッド12を構成するゴム組成物は、硫黄をゴム成分100重量部に対して2.0重量部〜6.0重量部を含むことが好ましい。このように所定量の硫黄が配合されることで、アンダートレッド12を構成するゴム組成物の強靭性が向上し、グルーブクラック防止に有利であり、更に操縦安定性に影響する硬度と発熱性のバランスを良好に両立できる。硫黄の配合量がゴム成分100重量部に対して2.0重量部よりも少ないと、架橋密度が低下して、弾性率が著しく低下し、操縦安定性が悪化する。硫黄の配合量がゴム成分100重量部に対して6.0重量部よりも多いと、加硫密度が増大して、弾性率が過剰となり、グルーブクラックを防止する効果が充分に得られなくなる。 The rubber composition constituting the under tread 12 preferably contains 2.0 parts by weight to 6.0 parts by weight of sulfur with respect to 100 parts by weight of the rubber component. By blending a predetermined amount of sulfur in this way, the toughness of the rubber composition constituting the undertread 12 is improved, which is advantageous in preventing groove cracks, and further, the hardness and heat generation that affect the steering stability. A good balance can be achieved. If the amount of sulfur blended is less than 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the crosslink density is lowered, the elastic modulus is remarkably lowered, and the steering stability is deteriorated. If the amount of sulfur blended is more than 6.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component, the vulcanization density increases, the elastic modulus becomes excessive, and the effect of preventing groove cracks cannot be sufficiently obtained.

アンダートレッド12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、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。 Other compounding agents other than the above can be added to the rubber composition constituting the under tread 12. Examples of other compounding agents include various compounding agents generally used for pneumatic tires, such as vulcanization accelerators, liquid polymers, thermosetting resins, and thermoplastic resins. The blending amount of these blending agents can be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.

尚、本発明では、グルーブクラックの抑制に直接的に寄与するアンダートレッド12の物性が重要であり、アンダートレッド12については上記のように組成が限定されているが、キャップトレッド11を構成するゴム組成物の配合については特に限定されない。例えば、キャップトレッド11を構成するゴム組成物のゴム成分としては、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、もしくは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、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、Ultrasil 7000GR(Evonik社製)、Ultrasil 9100GR(Evonik社製)、Zeosil 1165MP(Solvay社製)、Zeosil Premium 200MP(Solvay社製)、Zeosil 115GR(Solvay社製)、Ultrasil 5000GR(Evonik社製)、またはUltrasil VN3GR(Evonik社製)などを使うことができる。 In the present invention, the physical properties of the under tread 12 that directly contributes to the suppression of groove cracks are important, and the composition of the under tread 12 is limited as described above, but the rubber constituting the cap tread 11 is formed. The composition is not particularly limited. For example, the rubber component of the rubber composition constituting the cap tread 11 includes natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, or modified butadiene rubber having a modified molecular end, modified styrene butadiene rubber, and the like for tires. Rubber usually used for the composition can be used, and as the filler, carbon black usually used for the rubber composition for tires, and as the silica, those produced by a wet method or a dry method such as precipitated silica can be used. It can be used, and as commercially available products, Ultrasil 7000GR (manufactured by Evonik), Ultrasil 9100GR (manufactured by Evonik), Zeosil 1165MP (manufactured by Solvay), Zeosil Premium 200MP (manufactured by Solvay), Zeosil Premium 200MP (manufactured by Solvay) ), Ultrasil 5000GR (manufactured by Evonik), Ultrasil VN3GR (manufactured by Evonik), and the like can be used.

まず、表1に示す配合からなる8種類のタイヤ用ゴム組成物(ゴム1〜8)を調整した。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、JIS K6394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。 First, eight types of rubber compositions for tires (rubbers 1 to 8) having the formulations shown in Table 1 were prepared. In preparing these rubber compositions, the components excluding sulfur and the vulcanization accelerator were weighed, kneaded in a 1.8 L closed mixer at 160 ° C. for 5 minutes, and then the masterbatch was released. This masterbatch was kneaded with an open roll, sulfur and a vulcanization accelerator were added, and the mixture was mixed to obtain each rubber composition. Table 1 shows the measurement using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) in accordance with JIS K6394 under the conditions of frequency 20 Hz, initial strain 10%, dynamic strain ± 2%, and temperature 20 ° C. The elastic modulus of each rubber composition is also shown.

Figure 0006922180
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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 Nipol 1502
・BR:ブタジエンゴム、日本ゼオン社製 Nipol BR 1220
・NR:天然ゴム、STR20
・CB:THAI CARBON BLACK PUBLICK社製 THAIBLACK N550
・シリカ:Evonik社製 Ultrasil VN3GR
・オイル:昭和シェル石油社製 エキストラクト4号S
・カップリング剤:Evonik社製 Si69
・ステアリン酸:日油社製 ビーズステアリン酸
・酸化亜鉛:正同化学工業社製 酸化亜鉛3種
・老化防止剤:NICOL LIMITED社製 PILFLEX 13
・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 SANTOCURE CBS
The types of raw materials used in Table 1 are shown below.
・ SBR: Styrene-butadiene rubber, Nippon Zeon Corporation Nipol 1502
-BR: Butadiene rubber, Nippon Zeon Corporation Nipol BR 1220
・ NR: Natural rubber, STR20
-CB: THAI CARBON BLACK PUBLICK THAIBLACK N550
-Silica: Evonik's Ultrasil VN3GR
・ Oil: Extract No. 4 S manufactured by Showa Shell Sekiyu Co., Ltd.
-Coupling agent: Si69 manufactured by Evonik Industries
・ Stearic acid: NOF beads stearic acid ・ Zinc oxide: Zinc oxide 3 types manufactured by Shodo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Anti-aging agent: PILFLEX 13 manufactured by NICOL LIMITED
・ Sulfur: Tsurumi Kagaku Kogyo Co., Ltd. with Jinhua Ink Oil Fine powder sulfur ・ Vulcanization accelerator: FLEXSYS Co., Ltd. SANTOCURE CBS

次いで、上述のタイヤ用ゴム組成物(ゴム1〜8)をアンダートレッドに用いて、タイヤサイズが245/50R18であり、図1に示す基本構造を有し、アンダートレッドを構成するゴム組成物の種類、キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ecとアンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Euとの比Ec/Eu、主溝の底面の補強層の外周面からの高さHg、陸部の表面の補強層の外周面からの高さHt、陸部の幅方向中心位置におけるキャップトレッドとアンダートレッドとの境界の補強層の外周面からの高さh、溝下領域に占めるアンダートレッドの割合を表2のように設定した従来例1、比較例1〜10、実施例1〜6の17種類の空気入りタイヤを作製した(尚、本発明の条件を満たす「ゴム8」以外を用いた実施例1〜5は参考例である)Next, using the above-mentioned rubber composition for tires (rubbers 1 to 8) for the undertread, the rubber composition having a tire size of 245 / 50R18, having the basic structure shown in FIG. 1, and constituting the undertread. Type, ratio Ec / Eu of the elastic coefficient Ec of the rubber composition constituting the cap tread and the elastic coefficient Eu of the rubber composition constituting the under tread, height Hg from the outer peripheral surface of the reinforcing layer on the bottom surface of the main groove, Height Ht from the outer peripheral surface of the reinforcing layer on the surface of the land, height h from the outer peripheral surface of the reinforcing layer at the boundary between the cap tread and the under tread at the center position in the width direction of the land, under in the groove area. 17 types of pneumatic tires of Conventional Example 1, Comparative Examples 1 to 10, and Examples 1 to 6 in which the tread ratio was set as shown in Table 2 were produced (note that other than "rubber 8" satisfying the conditions of the present invention. Examples 1 to 5 using the above are reference examples) .

尚、表2,3の「アンダートレッドの種類」の欄には、各ゴム組成物の弾性率(表1に記載)を併せて示した。また、キャップトレッドとしては、空気入りタイヤにおいてキャップトレッドトして一般的に用いられるゴム組成物を用いたが、その弾性率Ecは8.0MPaであった。 In addition, the elastic modulus (listed in Table 1) of each rubber composition is also shown in the column of "Type of under tread" in Tables 2 and 3. Further, as the cap tread, a rubber composition generally used for cap treading in a pneumatic tire was used, and the elastic modulus Ec was 8.0 MPa.

これら17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2,3に併せて示した。 These 17 types of pneumatic tires were evaluated for groove crack resistance, steering stability, and heat generation by the following evaluation methods, and the results are also shown in Tables 2 and 3.

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230kPa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、従来例1の結果を2点(基準)とする5段階で評価した。
Groove crack resistance Each test tire is assembled on a wheel with a rim size of 18 x 8JJ, filled with an air pressure of 230 kPa, left in a container irradiated with 100 ppmh of ozone at a temperature of 50 ° C. for one day, and then on the bottom surface of the main groove. The crack occurrence state was visually confirmed, and the result of Conventional Example 1 was evaluated on a 5-point scale with 2 points (reference).

操縦安定性
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。
Steering stability Each test tire is assembled on a wheel with a rim size of 18 x 8JJ, mounted on a test vehicle with a displacement of 2.5L class with an air pressure of 230kPa, and sensory evaluation is performed by a test driver on a circuit course consisting of a dry road surface. rice field. The evaluation results are shown by an index with Comparative Example 1 as 100. The larger this index value is, the better the steering stability is. If this index value is "97" or more, it means that the conventional level is maintained and sufficiently good steering stability is maintained.

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。尚、この指数値が「95」以上であれば、従来レベルを維持して充分に良好な発熱性を維持したことを意味する。
Heat generation The rubber composition used for the grooved rubber layer in each test tire was press-vulcanized at 160 ° C. for 30 minutes in a predetermined mold to prepare a test piece, and tan δ at 60 ° C. of this test piece was obtained. , A viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was used to measure under the conditions of initial distortion of 10%, amplitude of ± 2%, frequency of 20 Hz, and atmospheric temperature of 60 ° C. The evaluation result is shown by an index in which the reciprocal of the measured value of Comparative Example 1 is 100. The larger the index value, the smaller the tan δ at 60 ° C., which means that the heat generation is low. If this index value is "95" or more, it means that the conventional level is maintained and sufficiently good heat generation is maintained.

Figure 0006922180
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Figure 0006922180

表2,3から明らかなように、実施例1〜6はいずれも、従来例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。 As is clear from Tables 2 and 3, in each of Examples 1 to 6, the groove crack resistance was improved as compared with Conventional Example 1 while maintaining or reducing steering stability and heat generation.

一方、比較例1は高さHtが高く、また比較例2はアンダートレッドの割合が高いが高さHgが高いために、耐グルーブクラック性には優れるが、操縦安定性および発熱性が悪化した。比較例3は、溝下領域に置けるアンダートレッドの割合が少ないため耐グルーブクラック性を向上する効果が得られなかった。比較例4は、高さhが過小であるため走行時にゴムが大きく変形・発熱する陸部中央にアンダートレッドが実質的に存在しなくなり、発熱性が悪化した。比較例5は、高さhが過大であるため陸部剛性が低下し、操縦安定性が悪化した。比較例6は、アンダートレッドとして充填剤の配合量が過剰であるゴム組成物(ゴム4)が用いられたため、発熱性が悪化した。比較例7は、アンダートレッドとして充填剤の配合量が過少であるゴム組成物(ゴム5)が用いられたため、弾性率と発熱のバランスが悪化し、操縦安定性および発熱性が悪化した。比較例8は、アンダートレッドの弾性率Euが過剰となったため、耐グルーブクラック性が悪化した。比較例9は、キャップトレッドの弾性率Ecとアンダートレッドの弾性率Euの比が過剰に大きくなったため、操縦安定性、発熱性が悪化した。比較例10はアンダートレッドとしてブタジエン構造を含むブタジエンゴムを用いられていないゴム組成物(ゴム8)が用いられたため発熱性が悪化した。
On the other hand, Comparative Example 1 has a high height Ht, and Comparative Example 2 has a high proportion of undertread but a high height Hg. Therefore, the groove crack resistance is excellent, but the steering stability and heat generation are deteriorated. .. In Comparative Example 3, the effect of improving the groove crack resistance could not be obtained because the ratio of the under tread that can be placed in the groove bottom region was small. In Comparative Example 4, since the height h was too small, the undertread was substantially eliminated in the center of the land portion where the rubber was greatly deformed and generated heat during traveling, and the heat generation was deteriorated. In Comparative Example 5, since the height h was excessive, the land rigidity was lowered and the steering stability was deteriorated. In Comparative Example 6, since the rubber composition (rubber 4) in which the amount of the filler was excessive was used as the under tread, the heat generating property was deteriorated. In Comparative Example 7, since the rubber composition (rubber 5) in which the amount of the filler was too small was used as the under tread, the balance between the elastic modulus and heat generation was deteriorated, and the steering stability and heat generation were deteriorated. In Comparative Example 8, since the elastic modulus Eu of the under tread became excessive, the groove crack resistance deteriorated. In Comparative Example 9, since the ratio of the elastic modulus Ec of the cap tread and the elastic modulus Eu of the under tread became excessively large, the steering stability and heat generation were deteriorated. In Comparative Example 10, since a rubber composition (rubber 8) containing no butadiene rubber containing a butadiene structure was used as the under tread, the heat generating property was deteriorated.

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
12 アンダートレッド
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
1 tread part 2 sidewall part 3 bead part 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 reinforcement layer 7a belt layer 7b belt reinforcement layer 8 main groove 9 land part 10 tread rubber layer 11 cap tread 12 under tread 20 side rubber layer 30 rim cushion Rubber layer 40 Under-groove rubber layer CL Tire equatorial line

Claims (2)

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と該キャップトレッドの内周側に配置されたアンダートレッドとで構成され、子午線断面において前記主溝の溝下領域に占める前記アンダートレッドの割合が95%以上であり、前記補強層の外周面から前記陸部の表面までの高さHtが30mm以下であり、前記補強層の外周面から前記主溝の底面までの高さHgが5mm以下であり、前記陸部の幅方向中心位置における前記補強層の外周面から前記キャップトレッドと前記アンダートレッドとの境界までの高さhが0.5mm以上かつ前記高さHgに対してh<Hgの関係を満たし、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物がゴム成分中に天然ゴム、ポリブタジエンゴム、およびスチレンブタジエンゴムの3種を含み、前記ゴム成分中における天然ゴムの割合が15重量%〜80重量%、ポリブタジエンゴムの割合が10重量%〜60重量%であり、且つ、前記ゴム成分100重量部に対して20重量部〜80重量部の充填剤と、2.0重量部〜6.0重量部の硫黄とを含み、前記充填剤はカーボンブラックおよびシリカであり、前記アンダートレッドを構成するゴム組成物の弾性率Euが11MPa以下であり、且つ、前記キャップトレッドを構成するゴム組成物の弾性率Ecが前記弾性率Euに対してEc/Eu≦5.0の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
A tread portion extending in the tire circumferential direction to form an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions arranged inside the tire radial direction of these sidewall portions. A carcass layer mounted between the pair of bead portions, a reinforcing layer arranged on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion, and a reinforcing layer arranged on the outer peripheral side of the carcass layer and the reinforcing layer in the tread portion. In a pneumatic tire provided with a tread rubber layer and having a main groove extending in the tire circumferential direction and a land portion partitioned by the main groove formed on the outer surface of the tread portion.
The tread rubber layer is composed of a cap tread exposed on the surface of the tread portion and an under tread arranged on the inner peripheral side of the cap tread, and the under tread occupies the subgroove region of the main groove in the meridional cross section. The ratio is 95% or more, the height Ht from the outer peripheral surface of the reinforcing layer to the surface of the land portion is 30 mm or less, and the height Hg from the outer peripheral surface of the reinforcing layer to the bottom surface of the main groove is 5 mm. The height h from the outer peripheral surface of the reinforcing layer to the boundary between the cap tread and the under tread at the center position in the width direction of the land portion is 0.5 mm or more and h <with respect to the height Hg. The rubber composition that satisfies the relationship of Hg and constitutes the undertread contains three types of natural rubber, polybutadiene rubber, and styrene butadiene rubber in the rubber component, and the ratio of the natural rubber in the rubber component is from 15% by weight to 80% by weight, the proportion of polybutadiene rubber is 10% by weight to 60% by weight, and 20 parts by weight to 80 parts by weight of the filler and 2.0 parts by weight to 6. A rubber composition containing 0 parts by weight of sulfur , the filler being carbon black and silica, the rubber composition constituting the under tread having an elasticity Eu of 11 MPa or less, and the cap tread constituting the cap tread. A pneumatic tire, characterized in that the elastic coefficient Ec of the above satisfies the relationship of Ec / Eu ≦ 5.0 with respect to the elastic coefficient Eu.
前記主溝の内面のうち少なくとも底面の一部に前記アンダートレッドが露出していることを特徴とする請求項に記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1, wherein the under tread is exposed to at least a portion of the bottom surface of the inner surface of the main groove.
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