WO2018062229A1 - タイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤ - Google Patents

タイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤ Download PDF

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WO2018062229A1
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rubber layer
rubber
tire
tread
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友丈 内田
将之 前阪
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コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン
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    • B60C11/03—Tread patterns
    • B60C11/13—Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping
    • B60C11/1307—Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping with special features of the groove walls
    • B60C11/1346—Tread patterns characterised by the groove cross-section, e.g. for buttressing or preventing stone-trapping with special features of the groove walls covered by a rubber different from the tread rubber
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    • B60C2011/0025—Modulus or tan delta

Definitions

  • the present invention relates to a tire tread and a tire having the tread. Specifically, by changing the rotation direction of the tire, the performance on a normal road surface and the performance on a winter road surface can be achieved and exhibited at a higher level.
  • the present invention relates to a tire tread and a tire having the tread.
  • winter roads such as snowy roads and icy roads
  • winter roads such as studless tires that have anti-slip effects on the tires instead of ordinary so-called summer tires. It is common to ensure safety when traveling on the road surface in winter using tires.
  • a tire has been proposed in which a tread pattern is arranged asymmetrically in the rotational direction so as to exhibit performance according to the season depending on the rotational direction (Patent Document 1). Further, there has been proposed a tire in which a rubber different from the kick-out edge portion is arranged on the stepping-side edge portion of the block, and the kick-out edge portion is formed in an arc surface (Patent Document 2).
  • An object of the present invention is to provide a tire tread that can be used and a tire having the tread.
  • the “radial direction” is a direction perpendicular to the rotation axis of the tire and means a direction corresponding to the thickness direction of the tread.
  • the “axial direction” means a direction parallel to the rotation axis of the tire.
  • the “circumferential direction” means a direction in contact with an arbitrary circle centered on the rotation axis.
  • the “circumferential direction” is perpendicular to both the “axial direction” and the “radial direction”.
  • the “tire” means any type of elastic tire regardless of whether it receives internal pressure.
  • Thread means a certain amount of rubber material defined by a side surface and two main surfaces, and one of these two main surfaces comes into contact with the road surface when the tire rolls. ing.
  • tread surface also referred to as“ tread surface ”or“ contact patch ”) means a surface formed by a tread portion of a tire that comes into contact with the road surface during tire rolling.
  • a “groove” (also referred to as “groove”) is defined by two rubber surfaces / side surfaces that do not contact under normal use conditions and other rubber surfaces / bottom surfaces that connect the two rubber surfaces / side surfaces. Means space.
  • the “groove” has a width and a depth.
  • main groove refers to a groove having a relatively wide width among various grooves formed in the tread, which mainly takes charge of fluid drainage.
  • the main groove means a groove that extends in the tire circumferential direction in a straight line, zigzag shape or wave shape in many cases, but has a relatively wide width mainly extending the drainage of the fluid extending at an angle with respect to the tire rotation direction. Grooves with are also included. Further, grooves other than the “main groove” are referred to as “sub-grooves”.
  • cut also referred to as“ sipe ” means a thin cut formed from the surface of the tread toward the inside in the radial direction by a thin blade having a shape like a knife blade, for example. To do.
  • the width of the “cut” on the tread surface is narrower than that of the sub-groove, for example, 2.0 mm or less.
  • the “cut” may be partially blocked when the surface of the tread is in contact with the road surface as a ground contact surface.
  • edge means an intersection between the upper surface of the block and the front surface or the side surface (each edge of the upper surface of the block, or a boundary portion between the front surface or the side surface of the upper surface of the block).
  • step edge means the intersection (edge) between the top surface of the block and the front surface that contacts the road surface before other edges during rotation.
  • a kicking edge also referred to as a trailing edge
  • the “dynamic shear complex modulus G *” refers to the dynamic shear modulus (G *) of the material at 0 ° C.
  • the dynamic properties well known to those skilled in the art, the storage modulus represented by G ′ and the loss modulus represented by G ′′, are obtained from the raw composition by means of a viscosity analyzer (viscoanalyzer: Metravib VB4000). It is measured using a molded specimen or a specimen bonded with the vulcanized composition. The test specimen used is that described in Figure X2.1 (a circular method) of standard ASTM D 5992-96 (version published in September 2006 and originally approved in 1996). .
  • the diameter “d” of the test piece is 10 mm (hence the test piece has a circular cross section of 78.5 mm 2 ), the thickness “L” of each part of the rubber compound is 2 mm, (ASTM standard paragraph X2 The ratio “d / L” is set to 5 (as opposed to 2 of the ratio “d / L” recommended by the standard ISO 2856 described in .4).
  • the test records the response of a vulcanized rubber composition specimen subjected to a simple alternating sinusoidal shear load at a frequency of 10 Hz. The maximum shear stress imposed during the test is 0.34 MPa. The measurement is performed at a rate of 1.5 ° C.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * is defined by the following formula from the absolute values of the storage elastic modulus and the loss elastic modulus:
  • the present invention provides a ground contact surface that contacts a road surface during rolling, at least one circumferential groove having a depth Dc and extending in the tire circumferential direction, and a circumferential surface having a depth Da.
  • a tread for a tire having a plurality of sub-grooves extending in a direction intersecting the directional grooves and a plurality of blocks defined by the circumferential grooves and the sub-grooves, each block forming a part of a ground contact surface
  • the blocks overlap in the tire circumferential direction.
  • the rubber layer is composed of at least two rubber layers, and the at least two rubber layers include a first rubber layer including at least part of the first edge and including the first rubber composition, and at least part of the second edge.
  • a second rubber layer composed of a second rubber composition different from the one rubber composition, wherein the first rubber layer comprises at least a 20% upper surface area inward of the block from the first edge, A first rubber layer that is exposed to at least 60% of the front region radially inward from one edge, and the first rubber layer occupies 20% to 80% of the block volume, and forms the first rubber layer
  • the glass transition temperature Tg of the composition is ⁇ 20 ° C. or lower, and the glass transition temperature Tg of the second rubber composition forming the second rubber layer is higher than ⁇ 20 ° C.
  • the first edge that becomes a kicking edge when traveling in the first direction DR1, and the first direction DR1 And at least two rubber layers that overlap with each other in the tire circumferential direction, and a second edge that forms a kicking edge when traveling in the second direction DR2 opposite to the first edge.
  • a first rubber layer comprising at least part of the edge and comprising a first rubber composition; and a second rubber composition comprising at least part of the second edge and comprising a second rubber composition different from the first rubber composition.
  • a first rubber layer comprising at least a 20% upper surface area inward of the block from the first edge and at least a 60% front area radially inward from the first edge.
  • the glass transition point Tg of the first rubber composition forming the first rubber layer is ⁇ 20 ° C. or less, and the glass transition point of the second rubber composition forming the second rubber layer. Since the temperature Tg is higher than -20 ° C, the block is greatly deformed by the braking force, which is particularly important for safety during driving, and the performance on the kicking edge side is dominant, and the stepping edge side is almost grounded. It will be in a state that is not. Therefore, when traveling in the first direction DR1 where the first edge at least part of which is formed by the first rubber layer is the kicking edge, the glass transition temperature Tg is ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the second edge formed at least partly by the second rubber layer has winter performance.
  • the second rubber composition constituting the second rubber layer having a glass transition temperature Tg higher than ⁇ 20 ° C. exerts a large force from the normal road surface. Since it can be received, the performance on the normal road surface can be achieved at a high level.
  • the first rubber layer occupies 20% or more and 80% or less of the volume of the block, so that the first edge at least part of which is formed by the first rubber layer is the kicking edge and
  • the winter performance when traveling in the second direction DR2 where the second edge at least partly formed by the second rubber layer is a kicking edge It is possible to achieve both the performance on the normal road surface at a higher level more reliably. That is, if the volume occupied by the first rubber layer in the block is less than 20%, it is difficult to sufficiently deform the block in order for the first rubber layer to exhibit its performance, and the performance on the road surface in winter can be improved. It can be difficult. On the other hand, if the volume occupied by the first rubber layer in the block is more than 80%, it is difficult for the second rubber layer to receive a large force from the normal road surface, which may make it difficult to improve the performance on the normal road surface. .
  • the volume occupied by the first rubber layer in the block is more preferably 25% or more and 75% or less, and still more preferably 30% or more and 70% or less.
  • the first rubber composition forming the first rubber layer has a dynamic shear complex elastic modulus G * of 2.0 MPa or less at 0 ° C. and 0.34 MPa, and the second rubber layer is formed. It is preferable that the dynamic shear complex modulus G * of the two rubber composition at 0 ° C. and 0.34 MPa is 2.5 MPa or more.
  • the winter performance is improved.
  • the second direction DR2 where the second edge, at least a part of which is formed by the rubber layer, becomes the kicking edge, it is possible to more reliably balance the performance on the normal road surface at a higher level. I can do it. That is, when the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer It may be difficult to follow a winter road surface in which objects are covered with snow and ice, and it may be difficult to improve performance on the winter road surface. Further, when the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the second rubber composition forming the second rubber layer is smaller than 2.5 MPa, the second rubber composition constituting the second rubber layer However, it is difficult to receive a large force from the normal road surface, and it may be difficult to improve the performance on the normal road surface.
  • the dynamic shear complex modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the first rubber composition forming the first rubber layer is more preferably 1.8 MPa or less.
  • -It is preferable that the difference from the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0.34 MPa is 0.8 MPa or more.
  • the winter performance is improved.
  • the first edge at least a part of which is formed by the first rubber layer is directed toward the first direction DR1 that becomes the kicking edge.
  • the difference from the dynamic shear complex modulus G * at .34 MPa is more preferably 1.0 MPa or more, and even more preferably 1.2 MPa or more.
  • the first rubber layer preferably constitutes at least 80% of the first edge.
  • winter performance when traveling in the first direction DR1 where the first edge at least part of which is formed by the first rubber layer becomes the kicking edge is more reliably improved. It can be made. That is, if the first rubber layer constituting the first edge is made smaller than 80%, the first rubber layer cannot sufficiently exhibit its performance, and at least a part is formed by the first rubber layer. There is a risk that it may be difficult to improve winter performance that is exhibited when traveling in the first direction DR1 in which the first edge becomes the kicking edge.
  • the first rubber layer constitutes at least 90% of the first edge, and it is even more preferred that the first rubber layer constitutes all of the first edge.
  • the first rubber layer is preferably exposed on the upper surface of the block in a region up to 75% from the first edge.
  • the winter performance is improved.
  • traveling in the second direction DR2 where the second edge, at least a part of which is formed by the rubber layer, becomes the kicking edge it is possible to more reliably balance the performance on the normal road surface at a higher level. I can do it. That is, when the first rubber layer is exposed on the upper surface of the block in a region exceeding 75% from the first edge, the exposure of the second rubber layer to the upper surface of the block is relatively reduced, and therefore the performance on the normal road surface is reduced. It may be difficult to improve.
  • the exposure of the first rubber layer to the upper surface of the block is more preferably a region up to 70% from the first edge, and even more preferably a region up to 60% from the first edge.
  • the first rubber layer is preferably exposed on the entire front surface forming the first edge of the block.
  • winter performance when traveling in the first direction DR1 where the first edge at least part of which is formed by the first rubber layer becomes the kicking edge is more reliably improved. It can be made.
  • the block preferably has at least one notch opening at least on the upper surface.
  • the first edge at least a part of which is formed by the first rubber layer becomes the kicking edge.
  • the winter performance is improved, and the second edge, at least part of which is formed by the second rubber layer, kicks the edge.
  • To become the second performance in normal road surface when the vehicle travels in the direction DR2 of it is possible to achieve both a high more reliably each dimension.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG. It is a top view which shows typically a part of tread for tires by 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. It is a top view which shows typically a part of tread for tires by 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • FIGS. 1 and 2 An example of the tire size of the tire to which the tread 1 of this embodiment is applied is 205 / 55R16.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of a tire tread according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 and 2
  • the direction of the arrow indicated by DR1 is the first direction along the tire circumferential direction (rotation direction)
  • the direction of the arrow indicated by DR2 is the tire circumference opposite to DR1. It becomes the second direction along the direction (rotation direction).
  • the tread 1 has a ground contact surface 2 that comes into contact with the road surface when the tire rolls.
  • the ground surface 2 is formed with a plurality of circumferential grooves 3 that open in the ground surface 2 and extend in the tire circumferential direction, and a plurality of sub-grooves 4 that extend in a direction intersecting the circumferential groove 3.
  • a plurality of blocks 5 are partitioned by 3 and the secondary grooves 4.
  • Each block 5 is disposed at the outermost portion in the tire radial direction and is formed from a top surface 51 that forms part of the ground contact surface 2 and two front surfaces that are spaced apart by a length L in the tire circumferential direction and face different sub-grooves 4.
  • 52, 53 and at the intersection of the upper surface 51 and the front surfaces 52, 53, a first edge 55 that becomes a kicking edge when the tread 1 travels in the first direction DR1
  • a second edge 56 is formed which becomes a kicking edge.
  • Each block 5 is made of the first rubber composition, constitutes all of the first edge 55, and is exposed from the first edge 55 to an area of the upper surface 51 that is at least 20% inward of the block 5.
  • a second rubber layer 7 which is composed of a second rubber composition different from the first rubber composition, overlaps the first rubber layer 6 in the tire circumferential direction, constitutes all of the second edge 56 and is exposed on the upper surface 51. And is constituted by.
  • the first rubber layer 6 also faces the sub-groove 4 having a depth Da and is exposed on the entire surface of the front surface 52 constituting the first edge 55 at the intersection with the upper surface 51.
  • the first rubber layer 6 is arranged in a pentagonal shape inside the block 5 so as to occupy 20% or more and 80% or less of the volume of the block 5.
  • the depth Da of the sub-groove 4 may be the same as or different from the depth Dc (not shown) of the circumferential groove 3.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer 6 has a glass transition temperature Tg of ⁇ 20 ° C. or lower, and the second rubber composition constituting the second rubber layer 7 is from ⁇ 20 ° C. Has a large glass transition temperature Tg.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer 6 has a dynamic shear complex elastic modulus G * at 2.0 ° C. and 0.34 MPa of 2.0 MPa or less
  • the second rubber layer 7 is constituted by the second rubber layer 7.
  • the dynamic shear complex modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the rubber composition is 2.5 MPa or more.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * of the first rubber composition constituting the first rubber layer 6 at 0 ° C./0.34 MPa and the second rubber composition constituting the second rubber layer 7 are 0 ° C. -It is comprised so that the difference with the dynamic shear complex elastic modulus G * in 0.34 Mpa may be 0.8 Mpa or more.
  • the dynamic shear complex modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the first rubber composition forming the first rubber layer 6 is preferably 1.8 MPa or less, and the first rubber layer 6
  • the difference from the complex elastic modulus G * is preferably 1.0 MPa or more, and more preferably 1.2 MPa or more.
  • the tread 1 of the present embodiment at the intersection between the upper surface 51 of the block 5 and the front surfaces 52 and 53, the first edge 55 that becomes a kicking edge when traveling in the first direction DR1, At least two edges that form a kick edge when traveling in the second direction DR2 opposite to the direction DR1 and the block 5 is overlapped in the tire circumferential direction.
  • the first rubber layer 6 is composed of at least 20% of the inner surface of the block 5 from the first edge 55 and the first edge 55. From Since it is exposed to at least 60% of the front 52 region inward of the direction, it is possible to achieve two different performances at a high level by changing the rotation direction of the tire. .
  • the glass transition temperature Tg of the first rubber composition forming the first rubber layer 6 is ⁇ 20 ° C. or lower, and the glass transition temperature Tg of the second rubber composition forming the second rubber layer 7 is ⁇ 20. Because it is higher than °C, the block is greatly deformed by the braking force, which is particularly important for safety during driving, the performance on the kicking edge side is dominant, and the stepping edge side is almost not grounded Clearly, when traveling in the first direction DR1 where the first edge 55 at least part of which is formed by the first rubber layer 6 becomes the kicking edge, the glass transition temperature Tg is ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the winter performance is at least partially formed by the second rubber layer 7.
  • the second rubber composition constituting the second rubber layer 7 having a glass transition temperature Tg higher than ⁇ 20 ° C. when traveling in the second direction DR2 in which the second edge 56 becomes the kicking edge. Because it can receive a large force from the normal road surface, it can demonstrate the performance on the normal road surface.As a result, by changing the rotation direction of the tire, the winter performance and the performance on the normal road surface are at a high level respectively. Balancing Can.
  • the first rubber composition forming the first rubber layer 6 has a dynamic shear complex elastic modulus G * at 2.0 ° C. and 0.34 MPa of 2.0 MPa or less, and the second rubber forming the second rubber layer 7. Since the dynamic shear complex modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the composition is 2.5 MPa or more, the first edge 55 at least partially formed by the first rubber layer 6 becomes the kicking edge.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer 6 When traveling in the first direction DR1, the first rubber composition constituting the first rubber layer 6 can flexibly follow a winter road surface covered with snow or ice, When the second edge 56 at least part of which is formed by the rubber layer 7 travels in the second direction DR2 that becomes a kicking edge, the second rubber composition constituting the second rubber layer 7 is usually Because we can receive great power from the road surface When traveling in the first direction DR1 where the first edge 55 at least part of which is formed by the first rubber layer 6 becomes a kicking edge, the winter performance is improved, and at least part of the second rubber layer 7 is used. When the second edge 56 to be formed travels in the second direction DR2 that becomes a kicking edge, the performance on the normal road surface can be more reliably achieved at a higher level.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the first rubber composition forming the first rubber layer 6 is larger than 2.0 MPa, the first rubber layer 6 constituting the first rubber layer 6 is formed. It becomes difficult for the rubber composition to follow the winter road surface covered with snow and ice flexibly, and it may be difficult to improve the performance on the winter road surface.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C. and 0.34 MPa of the second rubber composition forming the second rubber layer 7 is less than 2.5 MPa, the second rubber constituting the second rubber layer 7 It becomes difficult for the composition to receive a large force from the normal road surface, and it may be difficult to improve the performance on the normal road surface.
  • the first rubber layer 6 travels in the first direction DR1 where the first edge 55 formed at least in part is the kicking edge.
  • second rubber When the vehicle travels in the second direction DR2 where the second edge 56 at least a part of which is formed by 7 becomes a kicking edge, the performance on the normal road surface can be more reliably made compatible with each other at a higher level. I can do it.
  • the difference from the dynamic shear complex modulus G * at 0.34 MPa is smaller than 0.8 MPa, the first direction in which the first edge 55 formed at least partly by the first rubber layer 6 becomes the kicking edge is the first direction.
  • the first rubber layer 6 constitutes at least 80% of the first edge 55, the first rubber layer 6 can sufficiently exhibit its performance, and as a result, the first rubber layer 6 can at least The winter performance when traveling in the first direction DR1 where the first edge 55 formed as a part becomes the kicking edge can be improved more reliably.
  • the first rubber layer constituting the first edge 55 is made smaller than 80%, the first rubber layer 6 cannot sufficiently exhibit its performance, and at least a part of the first rubber layer 6 is caused by the first rubber layer 6. There is a risk that it may be difficult to improve winter performance that is exhibited when the first edge 55 to be formed travels in the first direction DR1 that becomes a kicking edge.
  • the first rubber layer 6 preferably constitutes at least 90% of the first edge 55, and the first rubber layer 6 more preferably constitutes the entire first edge 55.
  • the first rubber layer 6 Since the first rubber layer 6 is exposed in the region on the upper surface 51 of the block 5 up to 75% from the first edge 55, the second rubber layer 7 is sufficiently exposed to the upper surface 51 of the block 5. Therefore, the performance on the normal road surface can be reliably improved, and as a result, the first edge 55 formed at least in part by the first rubber layer 6 is in the first direction DR1 where it becomes the kicking edge.
  • the winter performance is achieved when traveling toward the normal road surface. The performance of each can be more reliably achieved at a higher level.
  • the exposure of the second rubber layer 7 to the upper surface 51 of the block 5 is relatively Since it decreases, it may be difficult to improve the performance on a normal road surface.
  • the exposure of the first rubber layer 6 to the upper surface 51 of the block 5 is preferably a region up to 70% from the first edge 55, and more preferably a region up to 60% from the first edge 55. .
  • the first edge 55 formed at least partially by the first rubber layer 6 is The winter performance when traveling toward the first direction DR1 can be improved more reliably.
  • the block 5 can be sufficiently deformed in order for the first rubber layer 6 to exhibit its performance
  • the second rubber layer 7 can receive a large force from the normal road surface
  • the first edge 55 formed at least partly by the first rubber layer 6 is directed to the first direction DR1 where the first edge 55 becomes a kicking edge.
  • the winter performance is achieved. Performance can be more reliably achieved at a higher level.
  • the volume occupied by the first rubber layer 6 in the block 5 is less than 20%, it is difficult to sufficiently deform the block 5 in order for the first rubber layer 6 to exhibit its performance. It may be difficult to improve performance.
  • the volume occupied by the first rubber layer 6 in the block 5 exceeds 80%, it becomes difficult for the second rubber layer 7 to receive a large force from the normal road surface, and it becomes difficult to improve the performance on the normal road surface. There is a fear.
  • the volume occupied by the first rubber layer 6 in the block is more preferably 25% or more and 75% or less, and still more preferably 30% or more and 70% or less.
  • the shape of the block 5 in plan view is a rectangular shape, but may be a trapezoidal shape, a rhombus shape, an elliptical shape, or the like.
  • a chamfered portion may be provided at the intersection between the upper surface 51 and the front surfaces 52 and 53.
  • the chamfered portion is considered as a part of the upper surface 51, and the first edge 55 and the second edge 56 are intersections between the chamfered portion and the front surfaces 52 and 53.
  • the shape of the 1st rubber layer 6 in the cross sectional view was a pentagon shape, shapes, such as a triangle shape, square shape, the shape containing a circular arc, may be sufficient.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing a part of the tread for a tire according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • the direction of the arrow indicated by DR1 is the first direction along the tire circumferential direction (rotation direction)
  • the direction of the arrow indicated by DR2 is ,
  • only the parts different from the tread of the first embodiment described above are mainly described, and the description of the same configuration is omitted.
  • the tread 21 of the second embodiment opens in the circumferential groove 23 that opens in the upper surface 251 of the block 25 and extends in a direction intersecting the circumferential groove 23 (substantially parallel to the sub-groove 24).
  • a first notch 8 is formed, and the first rubber layer 26 has a width substantially equal to the axial width of the notch 8 and is formed at the intersection of the upper surface 251 and the front surface 252 facing the secondary groove 24. It constitutes at least 80% of the first edge 255 that becomes the kicking edge when traveling in the direction DR1, and is exposed to the region of the upper surface 251 that is at least 20% inward of the block 25 from the first edge 255.
  • the upper surface 251 between the first edge 255 and the notch 8 is exposed.
  • the second rubber layer 27 is formed in the second direction DR2 formed at the intersection of the upper surface 251 and the front surface 253 facing the other sub-groove 24 that is separated from the front surface 252 in the circumferential direction by a length L. It includes at least a part of the second edge 256 that becomes a kicking edge when traveling toward the vehicle, and is exposed in the region of the upper surface 251 excluding the region of the upper surface 251 where the first rubber layer 26 is exposed.
  • the first rubber layer 26 is composed of a first rubber composition having a glass transition temperature Tg of ⁇ 20 ° C. or less
  • the second rubber layer 27 is composed of the first rubber composition.
  • the second rubber composition has a glass transition temperature Tg higher than ⁇ 20 ° C.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * of this first rubber composition at 0 ° C./0.34 MPa is 2.0 MPa or less
  • the dynamic shear complex elastic modulus G of the second rubber composition at 0 ° C. ⁇ 0.34 MPa is GMP.
  • the notch 8 has a depth Ds shallower than the depth Da of the sub-groove, and the first rubber layer 26 has a depth substantially equal to the depth Ds of the notch 8 to the depth of the block 25. It is formed in a substantially rectangular shape so as to occupy 20% or more and 80% or less of the volume and to be exposed to a region of the front surface 252 that is 60% or more radially inward from the first edge 255.
  • the block 25 since the block 25 has at least one notch 8 opened to the upper surface 251, it is easy to optimize the rigidity of the block 25 by the thin notch 8.
  • the first edge 255 at least a part of which is formed by the rubber layer 26, travels in the first direction DR1 that becomes a kicking edge, the block 25 collapses and is necessary for exerting winter performance.
  • the rigidity of the block 25 required to receive a large force from the normal road surface when traveling in the second direction DR2 in which the second edge 256 at least a part of which is formed by the two rubber layers 27 becomes the kicking edge.
  • the first edge 255 formed at least in part by the first rubber layer 26 becomes a kicking edge.
  • the winter performance was performed in the second direction DR2 in which the second edge 256, at least part of which is formed by the second rubber layer 27, is a kicking edge.
  • the performance on the normal road surface can be more reliably achieved at a higher level.
  • the cut 8 opens linearly on the upper surface 251, but may have a shape such as an arc, a zigzag, or a combination of a straight line and a zigzag.
  • the cut 8 extends linearly in the depth direction of the block 25, it may have a shape such as an arc, a zigzag, or a combination of a straight line and a zigzag.
  • the width of the notch 8 may be changed, the depth Ds of the notch 8 may be equal to or deeper than the depth Da of the sub-groove 24, and the notch 8 is formed in the circumferential groove 23.
  • One side or both sides may be opened, and a widened portion may be provided at the radially inner end of the cut 8.
  • the 1st rubber layer 26 and the 2nd rubber layer 27 are overlapped and arrange
  • the first rubber layer 26 and the second rubber layer 27 are arranged so as to overlap each other between the first edge 255 (front surface 252) and the notch 8, and further, the notch 8 and the second edge 256 (front surface 253) are arranged. You may make it arrange
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a part of a tire tread according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • the direction of the arrow indicated as DR ⁇ b> 1 is the first direction along the tire circumferential direction (rotation direction)
  • the direction of the arrow indicated as DR ⁇ b> 2 is ,
  • the third embodiment only the parts different from the treads of the first and second embodiments described above will be mainly described, and the description of the same configuration will be omitted.
  • the tread 31 of the third embodiment opens in the circumferential groove 33 that opens in the upper surface 351 of the block 35 and extends in a direction intersecting the circumferential groove 33 (substantially parallel to the sub-groove 34).
  • the first rubber layer 36 is formed at the intersection of the upper surface 351 and the front surface 352 facing the secondary groove 34 so as to include the two cuts 38.
  • the second rubber layer 37 is formed in the second direction DR2 formed at the intersection of the upper surface 351 and the front surface 353 facing the other sub-groove 34, which is separated from the front surface 352 in the circumferential direction by a length L. It includes at least a part of the second edge 356 that becomes a kicking edge when traveling toward the vehicle, and is exposed in a region of the upper surface 351 excluding a region of the upper surface 351 where the first rubber layer 36 is exposed.
  • the first rubber layer 36 is composed of a first rubber composition having a glass transition temperature Tg of ⁇ 20 ° C. or less
  • the second rubber layer 37 is a first rubber layer 37.
  • it is composed of a second rubber composition having a glass transition temperature Tg higher than ⁇ 20 ° C.
  • the dynamic shear complex elastic modulus G * of this first rubber composition at 0 ° C./0.34 MPa is 2.0 MPa or less
  • the dynamic shear complex elastic modulus G of the second rubber composition at 0 ° C. ⁇ 0.34 MPa is GMP.
  • the two notches 38 have a depth Ds substantially equal to the depth Da of the sub-groove, and the first rubber layer 36 and the second rubber layer 37 are deeper than these depths Da and Ds.
  • the first rubber composition that forms the first rubber layer 36 is formed on the inner side of the tread 35 on the radially inner side, and further on the inner side in the radial direction of the first rubber layer 36 and the second rubber layer 37.
  • An undertread 9 formed of another rubber composition different from the second rubber composition constituting the layer 37 is provided.
  • the tread 31 of the present embodiment since the first rubber layer 36 is provided so as to include the two cuts 38, it is easy to optimize the rigidity of the block 35 by these thin cuts 38.
  • the block 35 collapses necessary for exerting winter performance.
  • the winter performance is directed toward the second direction DR2 in which the second edge 356, at least part of which is formed by the second rubber layer 37, is a kicking edge.
  • the performance on the normal road surface can be more reliably achieved at a higher level.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer 36 and the second rubber constituting the second rubber layer 37 are further radially inward of the first rubber layer 36 and the second rubber layer 37. Since the under tread 9 formed of another rubber composition different from the composition is provided, the first edge 355 formed at least in part by the first rubber layer 36 is in the first direction DR1 where it becomes a kicking edge. When traveling in the second direction DR2 in which the second edge 356, at least part of which is formed by the second rubber layer 37, is the kicking edge, the winter performance is achieved when traveling toward the normal road surface. The performance of the under-tread 9 can improve the other performance, for example, the rolling resistance performance, so that the first edge 355 at least partially formed by the first rubber layer 36 can be obtained.
  • the test piece (corresponding to the block) was prepared.
  • the first rubber composition constituting the first rubber layer has a glass transition temperature Tg of ⁇ 40 ° C., a dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C./0.34 MPa of 1 MPa, and a second rubber layer constituting the second rubber layer.
  • the glass transition temperature Tg of the two rubber composition was 0 ° C., and the dynamic shear complex elastic modulus G * at 0 ° C./0.34 MPa was 15 MPa.
  • test piece (Comparative Example 1) corresponding to the block of the first embodiment, in which the ratio of the first rubber composition constituting the first rubber layer was 10% of the block volume
  • test piece (Comparative Example 2) corresponding to the block of the second embodiment, in which the ratio of the first rubber composition constituting the first rubber layer was 10% of the block volume, was prepared.
  • test piece which corresponds to the block of the first embodiment, all of the blocks (both the first rubber layer and the second rubber layer) are composed of the same first rubber composition, and the first implementation
  • the test piece (conventional example 2), which corresponds to the block of the form, and all of the block is composed of the same second rubber composition, and the first rubber, which corresponds to the block of the second embodiment, and all of the blocks are the same Equivalent to test piece (conventional example 3) composed of the composition and the block of the second embodiment , Test pieces were all composed of the same second rubber composition of the block (the fourth conventional example), was performed using ice performance test and wet performance test.
  • Test method Performance on ice: Place the test piece on the ice road surface, apply a load (for example, 3 kg / cm2), and slide it in the second direction DR2 at a predetermined speed (for example, 5 km / h) (the tread is in the first direction DR1).
  • the force (Fx) generated in the traveling direction of the test piece and the force (Fz) generated perpendicular to the traveling direction are measured, and Fx is measured.
  • the coefficient of friction of the test piece on ice was determined from / Fz.
  • the temperature of the ice road surface during measurement was set to -10 ° C.
  • Tables 1 and 2 each measured value is represented by an index with the conventional example being 100, and the larger value is better.
  • Test method (wet performance): The test piece was placed on a road surface core made of BBTM type asphalt concrete in accordance with standard NF P 98-137, filled with water at a water temperature of 25 ° C. so as to have a water depth of 1 mm, and applied load (for example, 3 kg / cm 2) Until the speed reaches 5 m / s with an acceleration of 100 m / s2 (the braking force is generated when the tread rolls in the second direction DR2). The slip ratio of the test piece with respect to the road surface was changed from 0 to 50%, and the maximum value of the friction coefficient detected at that time was read. The measurement results are shown in Tables 3 to 4. In Tables 3 and 4, each measured value is represented by an index with the conventional example being 100, and a larger numerical value is better.
  • the first edge at least a part of which is formed by the first rubber layer is directed to the first direction DR1 in which the kick edge is formed.
  • Winter performance when traveling, performance on the normal road surface when traveling in the second direction DR2 where the second edge, at least part of which is formed by the second rubber layer, is a kicking edge It can be confirmed that both can be improved effectively, and winter performance when traveling in the first direction DR1 more effectively by making the first rubber layer 20% or more of the block volume. Can be confirmed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジと、第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジと、の少なくとも二つのエッジを形成したブロックは、タイヤ周方向に重なり合う少なくとも二つのゴム層により構成され、少なくとも二つのゴム層は、第一エッジの一部を含み第一ゴム組成物により構成される第一ゴム層と、第二エッジの一部を含み第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成される第二ゴム層と、からなり、第一ゴム層は、第一エッジからブロックの内方に少なくとも２０％以上の上面の領域と、第一エッジから径方向内方に少なくとも６０％以上の正面の領域と、に露出し、第一ゴム層はブロックの体積の２０％以上かつ８０％以下を占め、第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下であり、かつ第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい。

Description

タイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤ
本発明は、タイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤに関し、詳しくは、タイヤの回転方向を変えることにより通常路面での性能と冬の路面での性能をより高いレベルで両立・発揮することができるタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤに関する。
雪道や凍った路面などの冬の路面を走行する際には、タイヤを通常の所謂夏タイヤに換えて、タイヤ自体に滑り止め効果のあるスタッドレスタイヤ等冬の路面を走行するのに適したタイヤを用いて、冬の路面を走行する際の安全性を確保するのが一般的である。
スタッドレスタイヤと夏タイヤと、二セットのタイヤを所有することは、保管場所の確保やスタッドレスタイヤ用のホイールの準備の必要性等、ユーザーの負担が大きくなる。
冬の路面を走行する際の安全性を確保するための手段として、夏タイヤにチェーンを装着することが知られている。また、スタッドレスタイヤを通年使用することも知られている。
この他、トレッドパターンを回転方向に非対称に配置し、回転方向により季節に合わせた性能を発揮するようにしたタイヤが提案されている（特許文献１）。
また、ブロックの踏込側エッジ部に蹴り出し側エッジ部とは異なるゴムを配置し、蹴り出し側エッジ部を円弧面に形成されたタイヤが提案されている（特許文献２）。
国際公開第２０１４／０９９４７１号 特開平１１－０７８４２８号公報
しかしながら、夏タイヤへのチェーンの装着は、装着容易性、耐久性、快適性や装着時の安全性の確保等、スタッドレスタイヤと比較して十分ではなく、また、スタッドレスタイヤは一般的に冬の路面ではない通常路面での性能が夏タイヤに対して十分ではなく、通年使用には適していない、という問題がある。
また、特許文献１乃至特許文献２に記載されたタイヤでは、通常路面での性能と冬の路面での性能の両立は最適ではなく、走行時の安全性の観点から、通常路面での性能と冬の路面での性能をより高いレベルで両立させることが出来るタイヤへの要望がなされている。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、タイヤの回転方向を変えることにより通常路面での性能と冬の路面での性能をより高いレベルで両立・発揮することが出来るタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤを提供することを目的とする。
本明細書において、「径方向」とは、タイヤの回転軸に垂直な方向であり、トレッドの厚み方向に対応する方向を意味する。
また、「軸方向」とは、タイヤの回転軸線と平行な方向を意味する。
また、「周方向」とは、回転軸を中心とした任意の円に接する方向を意味する。「周方向」は、「軸方向」及び「径方向」の両方向に対して垂直である。
また、「タイヤ」とは、内圧を受けるか否かにかかわらずあらゆる形式の弾性タイヤを意味する。
また、「トレッド」とは、側面及び二つの主要な表面によって画定された或る量のゴム材料を意味し、これら二つの主要な表面の一方は、タイヤ転動時に路面に接触するようになっている。
また、「トレッド表面（「踏面」、または「コンタクトパッチ」ともいう）」とは、タイヤ転動時に路面に接触するタイヤのトレッドの箇所によって形成される表面を意味する。
また、「溝（「グルーブ」ともいう）」とは、通常の使用条件下で接触しない二つのゴム面・側面と、これら二つのゴム面・側面を接続する他のゴム面・底面により画定された空間を意味する。「溝」は、幅及び深さを有する。
また、「主溝」とは、流体の排水を主に担う、トレッドに形成される種々の溝の中で比較的広い幅を持つ溝のことを言う。主溝は、多くの場合、直線状、ジグザグ状又は波状にタイヤ周方向に延びる溝を意味するが、タイヤ回転方向に対して角度を持って延びる、流体の排水を主に担う比較的広い幅を持つ溝も含まれる。
また、「主溝」以外の溝を「副溝」と言う。
また、「切れ込み（「サイプ」ともいう）」とは、例えばナイフの刃のような形状を有している薄いブレードにより、トレッドの表面から径方向内方に向けて形成された細い切れ込みを意味する。この「切れ込み」のトレッド表面における幅は、副溝より狭く、例えば２．０ｍｍ以下である。この「切れ込み」は、「溝」とは異なり、トレッドの表面が接地面として、路面と接触しているときに、部分的に閉塞していることがある。
また、「エッジ」とは、ブロックの上面と正面又は側面との交差部（ブロックの上面の各縁部、又は、ブロックの上面における正面又は側面との境界部）を意味する。
また、「踏込エッジ（「リーディングエッジ」ともいう）」とは、回転時に他のエッジよりも先に路面と接触するブロックの上面と正面との交差部（エッジ）を意味し、この「踏込エッジ」と同一のブロックの回転方向反対側のブロックの上面と正面との交差部（エッジ）を「蹴り出しエッジ（トレーリングエッジともいう）」と言う。
また、「動的せん断複素弾性率Ｇ＊」とは、０℃における材料の動的せん断複素弾性率（dynamic shear modulus：G*）のことを言う。当業者には周知の動的性質である、G'で表される貯蔵弾性率及びG''で表される損失弾性率は、粘性分析器（viscoanalyzer: Metravib VB4000）によって、生の組成物から成形された試験片もしくは加硫後の組成物と共に結合された試験片を用いて測定される。試験片は、規格ＡＳＴＭ Ｄ ５９９２－９６（２００６年９月に公開された、当初１９９６年に承認されたバージョン）の図Ｘ２．１（円形の方式a circular method）に記載のものが使用される。試験片の直径“ｄ”は１０ｍｍ（故に試験片は７８．５ｍｍ２の円形断面を有する）であり、ゴムコンパウンドのそれぞれの部分の厚さ“Ｌ”は２ｍｍであり、（ＡＳＴＭ規格の段落Ｘ２．４に記載されている、規格ＩＳＯ ２８５６が推奨する比率“ｄ／Ｌ”の２とは対照的に）比率“ｄ／Ｌ”は５とされる。試験では、１０Ｈｚの周波数において単純な交互正弦波のせん断荷重を受ける加硫ゴム組成物の試験片の応答を記録する。試験中に課される最大せん断応力は０．３４ＭＰａである。測定は、ゴム材料のガラス転移点温度（Ｔｇ）より低い温度であるＴｍｉｎから、１００℃付近の最大温度Ｔｍａｘまでの間で、１分間に１．５℃の割合で変化させて行われる。試験片は、試験片内の良好な温度均一性を得るために、試験開始前にＴｍｉｎにて約２０分安定化される。得られる結果は、規定された温度での貯蔵弾性率（G'）および損失弾性率（G''）である。動的せん断複素弾性率Ｇ＊は、貯蔵弾性率及び損失弾性率の絶対値より、下記式にて定義される：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
上記の目的を達成するために、本発明は、転動時に路面と接触する接地面と、深さＤｃを有しタイヤ周方向に延びる少なくとも一つの周方向溝と、深さＤａを有し周方向溝と交差する方向に延びる複数の副溝と、周方向溝及び副溝により画成された複数のブロックと、を有するタイヤ用トレッドであって、各ブロックは、接地面の一部をなす上面と、タイヤ周方向に長さＬにて離間しそれぞれ異なる副溝に面する少なくとも二つの正面と、を有し、上面は、正面との交差部において、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジと、第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジと、の少なくとも二つのエッジを形成し、ブロックは、タイヤ周方向に重なり合う少なくとも二つのゴム層により構成され、少なくとも二つのゴム層は、第一エッジの少なくとも一部を含み第一ゴム組成物により構成される第一ゴム層と、第二エッジの少なくとも一部を含み第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成される第二ゴム層と、からなり、第一ゴム層は、第一エッジからブロックの内方の少なくとも２０％の上面の領域と、第一エッジから径方向内方の少なくとも６０％の正面の領域と、に露出し、第一ゴム層はブロックの体積の２０％以上かつ８０％以下を占め、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下であり、かつ第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい、ことを特徴としている。
上記のように構成された本発明においては、ブロックの上面と正面との交差部において、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジと、第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジと、の少なくとも二つのエッジを形成し、ブロックを、タイヤ周方向に重なり合う少なくとも二つのゴム層、第一エッジの少なくとも一部を含み第一ゴム組成物により構成される第一ゴム層と、第二エッジの少なくとも一部を含み第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成される第二ゴム層と、からなるよう構成し、第一ゴム層は、第一エッジからブロックの内方の少なくとも２０％の上面の領域と、第一エッジから径方向内方の少なくとも６０％の正面の領域と、に露出するようにしたので、タイヤの回転方向を変えることで、一つのタイヤで二つの異なる性能を高い次元で両立させることが出来る。
さらに、本発明においては、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下であり、かつ第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きいので、走行時の安全性に関して特に重要なブレーキング時の力によってブロックは大きく変形し、蹴り出しエッジ側の性能が支配的となり、また踏込エッジ側はほとんど接地していない状態となる。そのため、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際にはガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下である第一ゴム層を構成する第一ゴム組成物が柔軟に雪や氷に覆われた冬の路面に追従することが出来るため冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際にはガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい第二ゴム層を構成する第二ゴム組成物が通常路面からの大きな力を受け止めることが出来るため通常路面での性能を、それぞれ高い次元で両立させることが出来る。
さらに、本発明においては、第一ゴム層はブロックの体積の２０％以上かつ８０％以下を占めるようにしたので、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。すなわち、第一ゴム層がブロックにおいて占める体積を２０％より少なくすると、第一ゴム層がその性能を発揮するために十分にブロックを変形させることが難しくなり、冬の路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。一方、第一ゴム層がブロックにおいて占める体積を８０％よりも多くすると、第二ゴム層が通常路面からの大きな力を受け止めることが難しくなり、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層がブロックにおいて占める体積は、２５％以上かつ７５％以下であることがより好ましく、３０％以上かつ７０％以下であることが更により好ましい。
本発明においては、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．０ＭＰａ以下であり、かつ第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．５ＭＰａ以上であることが好ましい。
このように構成された態様においては、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。すなわち、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．０ＭＰａよりも大きくすると、第一ゴム層を構成する第一ゴム組成物が柔軟に雪や氷に覆われた冬の路面に追従することが難しくなり、冬の路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。また、第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．５ＭＰａより小さくすると、第二ゴム層を構成する第二ゴム組成物が通常路面からの大きな力を受け止めることが難しくなり、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は１．８ＭＰａ以下であるのがより好ましい。
本発明においては、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差が０．８ＭＰａ以上であることが好ましい。
このように構成された態様においては、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。すなわち、第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差を０．８ＭＰａより小さくすると、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に発揮される冬性能と、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に発揮される通常路面での性能との性能差が十分ではなく、通常路面での性能と冬の路面での性能をより高いレベルで両立させることが難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差は、１．０ＭＰａ以上であることがより好ましく、１．２ＭＰａ以上であることが更により好ましい。
本発明においては、第一のゴム層が第一エッジの少なくとも８０％を構成することが好ましい。
このように構成された態様においては、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際の冬性能をより確実に向上させることが出来る。すなわち、第一エッジを構成する第一のゴム層を８０％よりも小さくすると、第一ゴム層がその性能を十分に発揮することが出来ず、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に発揮される冬性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一のゴム層が第一エッジの少なくとも９０％を構成することがより好ましく、第一ゴム層が第一エッジの全てを構成することが更により好ましい。
本発明においては、第一ゴム層は第一エッジより７５％までの領域でブロックの上面に露出することが好ましい。
このように構成された態様においては、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。すなわち、第一ゴム層がブロックの上面に第一エッジより７５％を超える領域で露出すると、ブロックの上面への第二ゴム層の露出が相対的に減少することから、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層のブロックの上面への露出は第一エッジより７０％までの領域であることがより好ましく、第一エッジより６０％までの領域であることが更により好ましい。
本発明においては、第一ゴム層がブロックの第一エッジを形成する正面の全面に露出することが好ましい。
このように構成された態様においては、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際の冬性能をより確実に向上させることが出来る。
本発明においては、ブロックは少なくとも上面に開口する少なくとも１つの切れ込みを有することが好ましい。
このように構成された態様においては、細い切れ込みによりブロックの剛性を最適化することが容易となることから、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に冬性能を発揮させるために必要なブロックの倒れこみと、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に通常路面からの大きな力を受け止めるために必要なブロックの剛性を確実に調整することが出来、それにより、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
上記構成を有する本発明によれば、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には高い冬性能を発揮しつつ、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際にはより高い通常路面での性能を発揮することが出来るタイヤ用トレッド及びこのトレッドを有するタイヤが提供される。
本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図である。 本発明の第２実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大断面図である。 本発明の第３実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った拡大断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態によるタイヤ用トレッド及びこのトレッドを使用したタイヤを説明する。
先ず、図１乃至図２に沿って、本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドの構成を説明する。なお、本実施形態のトレッド１が適用されるタイヤのタイヤサイズの一例として、２０５／５５Ｒ１６がある。
図１は、本発明の第１実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図である。
尚、図１乃至図２において、ＤＲ１と示した矢印の方向が、タイヤ周方向（回転方向）に沿った第一の方向となり、ＤＲ２と示した矢印の方向が、ＤＲ１とは反対のタイヤ周方向（回転方向）に沿った第二の方向となる。
図１に示すように、トレッド１は、タイヤ転動時に路面と接触する接地面２を有している。接地面２には、接地面２に開口し、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝３と、周方向溝３と交差する方向に延びる複数の副溝４が形成され、これらの周方向溝３および副溝４により複数のブロック５が区画されている。
各ブロック５は、タイヤ径方向の最外方部分に配置され接地面２の一部をなす上面５１と、タイヤ周方向に長さＬにて離間しそれぞれ異なる副溝４に面する二つの正面５２、５３と、を有しており、上面５１と正面５２、５３との交差部において、トレッド１が第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジ５５と、トレッド１が第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジ５６と、が形成されている。
各ブロック５は、第一ゴム組成物により構成され、第一エッジ５５の全てを構成し第一エッジ５５からブロック５の内方の少なくとも２０％の上面５１の領域に露出する第一ゴム層６と、第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成され、第一ゴム層６とタイヤ周方向に重なり合い、第二エッジ５６の全てを構成し上面５１に露出する第二ゴム層７と、により構成されている。
図２に示すように、第一ゴム層６はまた、深さＤａを有する副溝４に面し、上面５１との交差部において第一エッジ５５を構成する正面５２の全面に露出しており、この第一ゴム層６はブロック５の体積の２０％以上かつ８０％以下を占めるように、ブロック５内部で五角形状に配置されている。
なお、副溝４の深さＤａは、周方向溝３の深さＤｃ（図示せず）と同じであっても、異なっていてもよい。
第一ゴム層６を構成する第一ゴム組成物は、－２０℃以下のガラス転移点温度Ｔｇを有しており、第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物は、－２０℃よりも大きいガラス転移点温度Ｔｇを有している。
また、第一のゴム層６を構成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．０ＭＰａ以下であり、第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．５ＭＰａ以上である。また、第一のゴム層６を構成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差が０．８ＭＰａ以上となるように構成されている。
なお、この第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は１．８ＭＰａ以下であるのが好ましく、また、第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差は、１．０ＭＰａ以上であることが好ましく、１．２ＭＰａ以上であることがより好ましい。
次に、本実施形態のトレッドの作用効果を説明する。
本実施形態のトレッド１では、ブロック５の上面５１と正面５２、５３との交差部において、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジ５５と、第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジ５６と、の少なくとも二つのエッジを形成し、ブロック５を、タイヤ周方向に重なり合う少なくとも二つのゴム層、第一エッジ５５の少なくとも一部を含み第一ゴム組成物により構成される第一ゴム層６と、第二エッジ５６の少なくとも一部を含み第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成される第二ゴム層７と、からなるよう構成し、第一ゴム層６は、第一エッジ５５からブロック５の内方の少なくとも２０％の上面５１の領域と、第一エッジ５５から径方向内方の少なくとも６０％の正面５２の領域と、に露出するようにしたので、タイヤの回転方向を変えることで、一つのタイヤで二つの異なる性能を高い次元で両立させることが可能となる。
第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下であり、かつ第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きいので、走行時の安全性に関して特に重要なブレーキング時の力によってブロックは大きく変形し、蹴り出しエッジ側の性能が支配的となり、また踏込エッジ側はほとんど接地していない状態となる。そのため、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下である第一ゴム層６を構成する第一ゴム組成物が柔軟に雪や氷に覆われた冬の路面に追従することが出来るため冬性能を、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物が通常路面からの大きな力を受け止めることが出来るため通常路面での性能を発揮することが出来、その結果、タイヤの回転方向を変えることにより冬性能と通常路面での性能とをそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
また、第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．０ＭＰａ以下とし、かつ第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．５ＭＰａ以上としたので、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には第一ゴム層６を構成する第一ゴム組成物が柔軟に雪や氷に覆われた冬の路面に追従することが出来、また、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には、第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物が通常路面からの大きな力を受け止めることが出来るので、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
すなわち、第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．０ＭＰａよりも大きくすると、第一ゴム層６を構成する第一ゴム組成物が柔軟に雪や氷に覆われた冬の路面に追従することが難しくなり、冬の路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。また、第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を２．５ＭＰａより小さくすると、第二ゴム層７を構成する第二ゴム組成物が通常路面からの大きな力を受け止めることが難しくなり、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差を０．８ＭＰａ以上としたので、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に発揮される冬性能と、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に発揮される通常路面での性能差を十分とすることが出来るので、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
すなわち、第一ゴム層６を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層７を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差を０．８ＭＰａより小さくすると、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に発揮される冬性能と、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に発揮される通常路面での性能差が十分ではなく、通常路面での性能と冬の路面での性能をより高いレベルで両立させることが難しくなる恐れがある。
第一のゴム層６が第一エッジ５５の少なくとも８０％を構成するようにしたので、第一ゴム層６がその性能を十分に発揮することが出来、その結果、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際の冬性能をより確実に向上させることが出来る。
すなわち、第一エッジ５５を構成する第一のゴム層を８０％よりも小さくすると、第一ゴム層６がその性能を十分に発揮することが出来ず、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に発揮される冬性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一のゴム層６が第一エッジ５５の少なくとも９０％を構成することが好ましく、第一ゴム層６が第一エッジ５５の全てを構成することがより好ましい。
第一ゴム層６を第一エッジ５５より７５％までのブロック５の上面５１に領域で露出するようにしたので、第二ゴム層７のブロック５の上面５１への露出を十分に確保することが出来るため、通常路面での性能を確実に向上させることが出来、その結果、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
すなわち、第一ゴム層６がブロック５の上面５１に第一エッジ５５より長さＬの７５％を超える領域で露出すると、ブロック５の上面５１への第二ゴム層７の露出が相対的に減少することから、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層６のブロック５の上面５１への露出は第一エッジ５５より７０％までの領域であることが好ましく、第一エッジ５５より６０％までの領域であることがより好ましい。
第一ゴム層６がブロック５の第一エッジ５５を形成する正面５２の全面に露出するようにしたので、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際の冬性能をより確実に向上させることが出来る。
第一ゴム層６がブロック５の体積の２０％以上かつ８０％以下を占めるようにしたので、第一ゴム層６がその性能を発揮するために十分にブロック５を変形させることが出来、また、第二ゴム層７が通常路面からの大きな力を受け止めることが出来るため、第一ゴム層６により少なくとも一部が形成される第一エッジ５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層７により少なくとも一部が形成される第二エッジ５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
すなわち、第一ゴム層６がブロック５において占める体積を２０％より少なくすると、第一ゴム層６がその性能を発揮するために十分にブロック５を変形させることが難しくなり、冬の路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。一方、第一ゴム層６がブロック５において占める体積を８０％よりも多くすると、第二ゴム層７が通常路面からの大きな力を受け止めることが難しくなり、通常路面での性能の向上が難しくなる恐れがある。
なお、この第一ゴム層６がブロックにおいて占める体積は、２５％以上かつ７５％以下であることがより好ましく、３０％以上かつ７０％以下であることが更により好ましい。
次に、本実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、平面視におけるブロック５の形状は長方形状であったが、台形、菱形、楕円状等の形状であってもよい。
また、上面５１と正面５２、５３との交差部に面取り部を設けてもよい。このような場合、この面取り部は上面５１の一部と考え、第一エッジ５５及び第二エッジ５６は、この面取り部と正面５２、５３との交差部となる。
また、上記実施形態では、断面視における第一ゴム層６の形状は五角形状であったが、三角形状、四角形状、円弧を含む形状等の形状であってもよい。
次に、図３乃至図４に沿って、本発明の第２実施形態のタイヤ用トレッドを説明する。
図３は、本発明の第２実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図であり、図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大断面図である。
図１乃至図２と同様に、図３及び図４においても、ＤＲ１と示した矢印の方向が、タイヤ周方向（回転方向）に沿った第一の方向となり、ＤＲ２と示した矢印の方向が、ＤＲ１とは反対のタイヤ周方向（回転方向）に沿った第二の方向となる。なお、この第２実施形態では、主に、上述した第１実施形態のトレッドと異なる部分のみ説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
図３に示すように、第２実施形態のトレッド２１は、ブロック２５の上面２５１に開口し、周方向溝２３と交差する方向（副溝２４と略平行）に延びる、周方向溝２３に開口しない切れ込み８が形成され、第一ゴム層２６は、切れ込み８の軸方向幅とほぼ同じ幅で、上面２５１と、副溝２４に面する正面２５２との交差部に形成された、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジ２５５の少なくとも８０％を構成し、第一エッジ２５５からブロック２５の内方の少なくとも２０％の上面２５１の領域に露出するように、第一エッジ２５５と切れ込み８との間の上面２５１に露出している。第二ゴム層２７は、上面２５１と、正面２５２から周方向に長さＬにて離間した、他の副溝２４に面する正面２５３との交差部に形成された、第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジ２５６の少なくとも一部を含み、第一ゴム層２６が露出している上面２５１の領域を除く上面２５１の領域に露出している。
第一実施形態と同様に、第一ゴム層２６は、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下である第一ゴム組成物により構成され、第二ゴム層２７は、第一ゴム組成物とは異なり、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい第二ゴム組成物により構成されている。この第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は２．０ＭＰａ以下であり、第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は２．５ＭＰａ以上であり、第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差は０．８ＭＰａ以上である。
図４に示すように、切れ込み８は、副溝の深さＤａよりも浅い深さＤｓを有し、第一ゴム層２６は、この切れ込み８の深さＤｓと概ね同じ深さまで、ブロック２５の体積の２０％以上かつ８０％以下を占めかつ第一エッジ２５５から径方向内方の６０％以上の正面２５２の領域に露出するように、略長方形状に形成されている。
次に、本実施形態のトレッドの作用効果を説明する。
本実施形態のトレッド２１では、ブロック２５に上面２５１に開口する少なくとも１つの切れ込み８を有しているので、細い切れ込み８によりブロック２５の剛性を最適化することが容易となることから、第一ゴム層２６により少なくとも一部が形成される第一エッジ２５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に冬性能を発揮させるために必要なブロック２５の倒れこみと、第二ゴム層２７により少なくとも一部が形成される第二エッジ２５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に通常路面からの大きな力を受け止めるために必要なブロック２５の剛性を確実に調整することが出来、それにより、第一ゴム層２６により少なくとも一部が形成される第一エッジ２５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層２７により少なくとも一部が形成される第二エッジ２５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
次に、本実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態では、切れ込み８は上面２５１に直線状に開口しているが、円弧状、ジグザグ状、直線とジグザグを組み合わせた形状等の形状であってもよい。
また、切れ込み８はブロック２５の深さ方向に直線状に延びているが、円弧状、ジグザグ状、直線とジグザグを組み合わせた形状等の形状であってもよい。また、切れ込み８の幅が変化するものであってもよく、切れ込み８の深さＤｓが副溝２４の深さＤａと同等若しくはより深いものであってもよく、切れ込み８が周方向溝２３に片側または両側が開口するようにしてもよく、切れ込み８の径方向内側端部に拡幅部を設けるなどしてもよい。
また、上記実施形態では、切れ込み８によって上面２５１が二分されるかの如く第一ゴム層２６と第二ゴム層２７とが周方向に重なり合い配置されているが、切れ込み８を副溝として扱い、第一エッジ２５５（正面２５２）と切れ込み８との間に第一ゴム層２６と第二ゴム層２７とを周方向に重なり合うよう配置し、更に切れ込み８と第二エッジ２５６（正面２５３）との間に第一ゴム層２６と第二ゴム層２７とを周方向に重なり合うよう配置するようにしてもよい。
次に、図５乃至図６に沿って、本発明の第３実施形態のタイヤ用トレッドを説明する。
図５は、本発明の第３実施形態によるタイヤ用トレッドの一部を模式的に示す平面図であり、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿った拡大断面図である。
図１乃至図４と同様に、図５及び図６においても、ＤＲ１と示した矢印の方向が、タイヤ周方向（回転方向）に沿った第一の方向となり、ＤＲ２と示した矢印の方向が、ＤＲ１とは反対のタイヤ周方向（回転方向）に沿った第二の方向となる。なお、この第３実施形態では、主に、上述した第１実施形態乃至第２実施形態のトレッドと異なる部分のみ説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
図５に示すように、第３実施形態のトレッド３１は、ブロック３５の上面３５１に開口し、周方向溝３３と交差する方向（副溝３４と略平行）に延びる、周方向溝３３に開口する二本の切れ込み３８が形成され、第一ゴム層３６は、これら二本の切れ込み３８を包含するように、上面３５１と、副溝３４に面する正面３５２との交差部に形成された、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジ３５５の全てを構成し、第一エッジ３５５からブロック３５の内方の少なくとも２０％かつ７５％までの上面３５１の領域に露出するように、上面３５１に露出している。第二ゴム層３７は、上面３５１と、正面３５２から周方向に長さＬにて離間した、他の副溝３４に面する正面３５３との交差部に形成された、第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジ３５６の少なくとも一部を含み、第一ゴム層３６が露出している上面３５１の領域を除く上面３５１の領域に露出している。
第一実施形態乃至第二実施形態と同様に、第一ゴム層３６は、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下である第一ゴム組成物により構成され、第二ゴム層３７は、第一ゴム組成物とは異なり、ガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい第二ゴム組成物により構成されている。この第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は２．０ＭＰａ以下であり、第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊は２．５ＭＰａ以上であり、第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差は０．８ＭＰａ以上である。
図６に示すように、二本の切れ込み３８は、副溝の深さＤａとほぼ等しい深さＤｓを有し、第一ゴム層３６及び第二ゴム層３７はこれら深さＤａ、Ｄｓよりも径方向内側のトレッド３５の部分までを形成し、第一ゴム層３６及び第二ゴム層３７の更に径方向内側には、第一ゴム層３６を構成する第一ゴム組成物とも、第二ゴム層３７を構成する第二ゴム組成物とも異なる他のゴム組成物により形成されたアンダートレッド９が設けられている。
次に、本実施形態のトレッドの作用効果を説明する。
本実施形態のトレッド３１では、第一ゴム層３６が二本の切れ込み３８を包含するように設けられているので、これら細い切れ込み３８によりブロック３５の剛性を最適化することが容易となることから、第一ゴム層３６により少なくとも一部が形成される第一エッジ３５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に冬性能を発揮させるために必要なブロック３５の倒れこみと、第二ゴム層３７により少なくとも一部が形成される第二エッジ３５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に通常路面からの大きな力を受け止めるために必要なブロック３５の剛性を容易かつ確実に調整することが出来、それにより、第一ゴム層３６により少なくとも一部が形成される第一エッジ３５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層３７により少なくとも一部が形成される第二エッジ３５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
更に本実施形態では、第一ゴム層３６及び第二ゴム層３７の更に径方向内側に、第一ゴム層３６を構成する第一ゴム組成物とも、第二ゴム層３７を構成する第二ゴム組成物とも異なる他のゴム組成物により形成されたアンダートレッド９を設けたので、第一ゴム層３６により少なくとも一部が形成される第一エッジ３５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層３７により少なくとも一部が形成される第二エッジ３５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を高めながら、アンダートレッド９の効果により他の性能、例えば転がり抵抗性能を高めることが出来、それにより、第一ゴム層３６により少なくとも一部が形成される第一エッジ３５５が蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層３７により少なくとも一部が形成される第二エッジ３５６が蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、より確実にそれぞれ高い次元で両立させることが出来る。
以上、本発明の好ましい実施形態について記述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲の記載の範囲内において、種々の変更、変形が可能である。
次に、本発明の効果を明確にするため、本発明の実施例に係るタイヤ用トレッドのブロックを模した試験片を用いた検証試験結果について説明する。
上述した第一実施形態（実施例１）および第二実施形態（実施例２）を模した、長さ２６ｍｍ（長さLに相当）、幅２５ｍｍ、高さ９ｍｍ（副溝の溝深さＤａに相当）の試験片（ブロックに相当）を準備した。第一ゴム層を構成する第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇを－４０℃、０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を１ＭＰａとし、第二ゴム層を構成する第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇを０℃、０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊を１５ＭＰａとした。また、比較例として、第一実施形態のブロックに相当し、第一ゴム層を構成する第一ゴム組成物の割合を、ブロックの体積の１０％とした試験片（比較例１）と、第二実施形態のブロックに相当し、第一ゴム層を構成する第一ゴム組成物の割合を、ブロックの体積の１０％とした試験片（比較例２）とを準備し、さらに、従来例として、第一実施形態のブロックに相当し、ブロックの全て（第一ゴム層、第二ゴム層とも）が同一の第一ゴム組成物で構成された試験片（従来例１）と、第一実施形態のブロックに相当し、ブロックの全てが同一の第二ゴム組成物で構成された試験片（従来例２）と、第二実施形態のブロックに相当し、ブロックの全てが同一の第一ゴム組成物で構成された試験片（従来例３）と、第二実施形態のブロックに相当し、ブロックの全てが同一の第二ゴム組成物で構成された試験片（従来例４）と、を用いて、氷上性能試験およびウェット性能試験を行った。
試験方法（氷上性能）：
試験片を氷路面上に配置し、負荷荷重（例えば、３ｋｇ／ｃｍ２）をかけ、所定速度（例えば、５ｋｍ／ｈ）で第二の方向ＤＲ２に向け摺動させ（トレッドが第一の方向ＤＲ１に向けて転動する際、制動力が発生する方向となる）、試験片の進行方向に発生した力（Ｆｘ）と進行方向に対して垂直に発生した力（Ｆｚ）とを測定し、Ｆｘ／Ｆｚより氷上での試験片の摩擦係数を求めた。測定中の氷路面の温度は－１０℃に設定した。この測定結果を表１乃至表２に示す。表１および表２において、各測定値は従来例を１００とする指数で表され、数値の大きい方が良好である。
試験方法（ウェット性能）：
試験片を、１ｍｍの水深となるように水温２５℃の水を張った、規格ＮＦ　Ｐ　９８－１３７によるＢＢＴＭタイプのアスファルトコンクリート製の路面コア上に配置し、負荷荷重（例えば、３ｋｇ／ｃｍ２）をかけ、１００ｍ／ｓ２の加速度で速度５ｍ／ｓに到達するまで、第一の方向ＤＲ１に向け加速摺動し（トレッドが第二の方向ＤＲ２に向けて転動する際、制動力が発生する方向となる）、路面に対する試験片のスリップ率を０～５０％まで変化させ、その際に検出される摩擦係数の最大値を読み取った。この測定結果を表３乃至表４に示す。表３および表４において、各測定値は従来例を１００とする指数で表され、数値の大きい方が良好である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
表１乃至表４に示されるように、実施例によるタイヤ用トレッドによれば、第一ゴム層により少なくとも一部が形成される第一エッジが蹴り出しエッジとなる第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際には冬性能を、第二ゴム層により少なくとも一部が形成される第二エッジが蹴り出しエッジとなる第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際には通常路面での性能を、どちらも効果的に向上しうるのが確認でき、また、第一ゴム層をブロックの体積の２０％以上とすることで、より効果的に第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際の冬性能を向上しうるのが確認できる。
１、２１、３１：トレッド
２、２２、３２：接地面
３、２３、３３：主溝
４、２４、３４：副溝
５、２５、３５：ブロック
５１、２５１、３５１：上面
５２、２５２、３５２、５３、２５３、３５３：正面
５５、２５５、３５５：第一エッジ
５６、２５６、３５６：第二エッジ
６、２６、３６：第一ゴム層
７、２７、３７：第二ゴム層
８、３８：切れ込み
９：アンダートレッド

Claims (9)

  1. 転動時に路面と接触する接地面（２）と、深さＤｃを有しタイヤ周方向に延びる少なくとも一つの周方向溝（３）と、深さＤａを有し周方向溝（３）と交差する方向に延びる複数の副溝（４）と、周方向溝（３）及び副溝（４）により画成された複数のブロック（５）と、を有するタイヤ用トレッド（１）であって、
    各ブロック（５）は、接地面（２）の一部をなす上面（５１）と、タイヤ周方向に長さＬにて離間しそれぞれ異なる副溝（４）に面する少なくとも二つの正面（５２，５３）と、を有し、上面（５１）は、正面（５２，５３）との交差部において、第一の方向ＤＲ１に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第一エッジ（５５）と、第一の方向ＤＲ１と反対の第二の方向ＤＲ２に向けて走行した際に蹴り出しエッジとなる第二エッジ（５６）と、の少なくとも二つのエッジを形成し、
    ブロック（５）は、タイヤ周方向に重なり合う少なくとも二つのゴム層により構成され、少なくとも二つのゴム層は、第一エッジ（５５）の少なくとも一部を含み第一ゴム組成物により構成される第一ゴム層（６）と、第二エッジ（５６）の少なくとも一部を含み第一ゴム組成物とは異なる第二ゴム組成物により構成される第二ゴム層（７）と、からなり、
    第一ゴム層（６）は、第一エッジ（５５）からブロック（５）の内方に少なくとも２０％以上の上面（５１）の領域と、第一エッジ（５５）から径方向内方に少なくとも６０％以上の正面（５２）の領域と、に露出し、
    第一ゴム層（６）はブロック（５）の体積の２０％以上かつ８０％以下を占め、
    第一ゴム層（６）を形成する第一ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃以下であり、かつ第二ゴム層（７）を形成する第二ゴム組成物のガラス転移点温度Ｔｇが－２０℃よりも大きい、ことを特徴とするタイヤ用トレッド。
  2. 第一ゴム層（６）を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．０ＭＰａ以下であり、かつ第二ゴム層（７）を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊が２．５ＭＰａ以上である、請求項１に記載のタイヤ用トレッド。
  3. 第一ゴム層（６）を形成する第一ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊と、第二ゴム層（７）を形成する第二ゴム組成物の０℃・０．３４ＭＰａにおける動的せん断複素弾性率Ｇ＊との差が０．８ＭＰａ以上である、請求項１又は２に記載のタイヤ用トレッド。
  4. 第一のゴム層（６）が第一エッジ（５５）の少なくとも８０％を構成する、請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
  5. 第一ゴム層（６）が第一エッジ（５５）の全てを構成する、請求項４に記載のタイヤ用トレッド。
  6. 第一ゴム層（６）は第一エッジ（５５）より７５％までのブロック（５）の上面（５１）の領域で露出する、請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
  7. 第一ゴム層（６）がブロック（５）の第一エッジ（５５）を形成する正面（５２）の全面に露出する、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
  8. ブロック（５）は少なくとも上面（５１）に開口する少なくとも１つの切れ込み（８）を有する、請求項１乃至７の何れか１項に記載のタイヤ用トレッド。
  9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のタイヤ用トレッドを有するタイヤ。
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