WO2020218309A1 - タイヤの製造方法及びタイヤ - Google Patents

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WO2020218309A1
WO2020218309A1 PCT/JP2020/017252 JP2020017252W WO2020218309A1 WO 2020218309 A1 WO2020218309 A1 WO 2020218309A1 JP 2020017252 W JP2020017252 W JP 2020017252W WO 2020218309 A1 WO2020218309 A1 WO 2020218309A1
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tire
recess
tread
rubber
width direction
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PCT/JP2020/017252
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English (en)
French (fr)
Inventor
光太郎 早川
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • B29D30/68Cutting profiles into the treads of tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/12Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes

Definitions

  • the present invention relates to a tire manufacturing method and a tire.
  • users of winter tires such as studless tires may want to change their performance on ice to higher ones.
  • an object of the present invention is to provide a tire manufacturing method capable of imparting high on-ice performance to a vulcanized tire, and a tire having improved on-ice performance.
  • the gist structure of the present invention is as follows.
  • the method for manufacturing a tire of the present invention It is characterized by including a laser processing step of forming a recess by laser processing the surface of a tread of a vulcanized tire.
  • the "width of the recess” described later means the maximum width when it is not constant in the extending direction of the recess.
  • the “foaming rate” described later means the average foaming rate Vs of the tread rubber, and specifically means a value calculated by the following equation (1).
  • Vs ( ⁇ 0 / ⁇ 1-1) ⁇ 100 (%) ...
  • .rho.1 represents the density of the vulcanized rubber (foamed rubber) (g / cm 3)
  • ⁇ 0 represents the density of the solid phase portion in the vulcanized rubber (foamed rubber) (g / cm 3).
  • the density of the vulcanized rubber and the density of the solid phase portion of the vulcanized rubber are calculated from the mass in ethanol and the mass in air.
  • the tire of the present invention The tread is characterized by having a recess in which at least a portion of the wall surface is carbonized.
  • the present invention it is possible to provide a tire manufacturing method capable of imparting high on-ice performance to a vulcanized tire, and a tire having improved on-ice performance.
  • FIG. 1 is a flow chart of a tire manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • a vulcanized tire is prepared (step S101).
  • the vulcanized tire is a studless tire having a tread and having a first recess 2 and a second recess 3 on the surface of the tread (hereinafter referred to as a tread tread) (see FIG. 2). ).
  • the rubber of the tread of the vulcanized tire is a foam rubber having a foaming rate of 15 to 25%.
  • the foaming rate By setting the foaming rate to 15% or more, drainage as a tire (and thus performance on ice) is improved, while by setting the foaming rate to 25% or less, the rigidity of the tread is secured and on a dry road surface.
  • the running performance of the tire can be improved.
  • the rubber of the tread has hydrophilic short fibers. Thereby, the rigidity of the tread can be increased, and when the tread has a foaming agent, the drainage property can be particularly enhanced. It should be noted that the configuration may not have hydrophilic short fibers.
  • FIG. 2 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the prepared vulcanized tire.
  • the prepared vulcanized tire has three fine first recesses 2 in the illustrated range and eight fine first recesses in the illustrated range on a part of the tread tread 1. It has 2 recesses 3 and 2.
  • the first recess 2 extends in the tire circumferential direction.
  • the extending length of the first recess 2 is 500 to 1500 ⁇ m
  • the width (maximum width) of the first recess 2 is 40 to 100 ⁇ m
  • the depth of the first recess 2 (maximum depth). ) Can be 40 to 100 ⁇ m.
  • the second recess 3 is a circular recess in a plan view, and is not particularly limited, but the maximum diameter may be 40 to 100 ⁇ m and the depth (maximum depth) may be 40 to 100 ⁇ m. it can.
  • the shape, type, number, size, etc. of the recesses provided on the tread tread 1 are not particularly limited, and a micro water channel can be formed to remove the water film. It can be anything that is possible.
  • the tread may not have such a recess (it has only a normal groove or sipe). can do).
  • foaming agent for the rubber of the tread examples include azodicarbonamide (ADCA), dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT), dinitrosopentamethylenetetramine, benzenesulfonylhydrazide derivative, p, p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (OBSH), Ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, nitrososulfonylazo compound, N, N'-dimethyl-N, N'-dinitrosophthalamide, toluenesulfonyl hydrazide, p-toluenesulfonyl semicarbazide, p, p'-oxybis Examples thereof include benzenesulfonyl semicarbazide.
  • ADCA azodicarbonamide
  • DNPT dinitrosopentamethylenetetramine
  • OBSH p'-oxybisbenzenesulfonylhydr
  • foaming agents dinitrosopentamethylenetetramine (DNPT) is preferable.
  • DNPT dinitrosopentamethylenetetramine
  • foaming agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the foaming agent is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 30 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the rubber component (for example, a diene polymer). It is more preferably in the range of 20 parts by mass.
  • urea, zinc stearate, zinc benzenesulfinate, zinc white and the like as a foaming aid in combination with the foaming agent.
  • foaming aids may be used alone or in combination of two or more.
  • the foaming aid By using the foaming aid in combination, the foaming reaction can be promoted to increase the degree of completion of the reaction, and unnecessary deterioration can be suppressed over time.
  • the blending amount of the foaming aid is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the rubber component (for example, a diene polymer).
  • the foaming rate In the vulcanized rubber obtained after vulcanizing the rubber composition containing the foaming agent, the foaming rate is usually 1 to 50%, preferably 5 to 40%. When a foaming agent is blended, if the foaming rate is too large, the voids on the rubber surface may become large and it may not be possible to secure a sufficient ground contact area.
  • the foaming rate is within the range of 1 to 50%, the drainage groove Since the amount of air bubbles can be appropriately maintained while ensuring the formation of air bubbles that effectively function as a rubber, there is no risk of impairing durability.
  • the foaming rate can be appropriately changed depending on the type and amount of the foaming agent and the foaming aid.
  • the gas generated from the foaming agent during vulcanization infiltrates into the hydrophilic short fibers and has a shape corresponding to the shape of the hydrophilic short fibers. It is possible to form bubbles having the above, and the walls of the bubbles are covered with a resin derived from hydrophilic short fibers to make them hydrophilic. Therefore, when a tire is manufactured using a rubber composition containing hydrophilic short fibers and a foaming agent for the tread, the wall surface of the air bubbles is exposed on the surface of the tread when the tire is used, so that the air bubbles positively water water.
  • hydrophilic resin used as a raw material for hydrophilic short fibers include ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinyl alcohol homopolymer, poly (meth) acrylic acid or its ester, polyethylene glycol, carboxyvinyl copolymer, and styrene-malein.
  • examples thereof include acid copolymers, polyvinylpyrrolidone, vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymers, mercaptoethanol, etc.
  • ethylene-vinyl alcohol copolymers, vinyl alcohol homopolymers, and poly (meth) acrylic acids are preferable.
  • Ethylene-vinyl alcohol copolymers are particularly preferred.
  • Poly (meth) acrylic acid refers to “polyacrylic acid” or “polymethacrylic acid”.
  • the surface of the hydrophilic short fibers is made of a low melting point resin having an affinity for a rubber component (for example, a diene polymer) and preferably having a melting point lower than the maximum vulcanization temperature of the rubber composition.
  • a coating layer may be formed.
  • the affinity of the hydrophilic short fiber with water is effectively maintained, and the affinity between the coating layer and the rubber component (for example, a diene polymer) is good, so that the short fiber Dispersibility in rubber components (for example, diene-based polymers) is improved.
  • the low melting point resin melts during vulcanization to form a fluid coating layer, which contributes to adhesion between a rubber component (for example, a diene polymer) and hydrophilic short fibers, which is good.
  • a tire with drainage and durability can be easily realized.
  • the thickness of the coating layer may vary depending on the blending amount of the hydrophilic short fibers, the average diameter, and the like, but is usually 0.001 to 10 ⁇ m, preferably 0.001 to 5 ⁇ m.
  • the melting point of the low melting point resin used for the coating layer is preferably lower than the maximum vulcanization temperature of the rubber composition.
  • the maximum vulcanization temperature means the maximum temperature reached by the rubber composition during vulcanization of the rubber composition. For example, in the case of mold vulcanization, it means the maximum temperature at which the rubber composition reaches from the time when the rubber composition enters the mold to the time when the rubber composition exits the mold and is cooled, and the maximum vulcanization temperature is, for example,.
  • the upper limit of the melting point of the low melting point resin is not particularly limited, but is preferably selected in consideration of the above points, and is preferably 10 ° C. or more lower than the maximum vulcanization temperature of the rubber composition, preferably 20 ° C. It is more preferable that it is lower than that.
  • the industrial vulcanization temperature of the rubber composition is generally about 190 ° C. at the maximum, but for example, when the maximum vulcanization temperature is set to this 190 ° C., a low melting point resin
  • the melting point of is usually selected in the range of less than 190 ° C., preferably 180 ° C. or lower, and more preferably 170 ° C.
  • a polyolefin resin is preferable, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, polybutene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-ethylacrylate copolymer, and ethylene-propylene.
  • -Diene ternary copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, these ionomer resins and the like can be mentioned.
  • the hydrophilic short fibers have an average length of preferably 0.1 to 50 mm, more preferably 1 to 7 mm, and an average diameter of preferably 1 ⁇ m to 2 mm, more preferably 5 ⁇ m to 0.5 mm.
  • the blending amount of the hydrophilic short fibers is preferably in the range of 0.1 to 100 parts by mass, more preferably in the range of 1 to 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total of the rubber components (for example, a diene polymer). The range of 1 to 10 parts by mass is even more preferable.
  • step S102 laser processing step
  • an excimer laser is used for laser processing.
  • An excimer laser is an ultraviolet laser that uses a mixed gas such as a rare gas or a halogen as a laser medium.
  • the wavelength of the excimer laser is preferably 150 nm or more and 400 nm or less, for example.
  • ArF excimer laser (wavelength 193 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), XeCl excimer laser (wavelength 308 nm), XeF excimer laser (wavelength 351 nm) and the like can be used.
  • the recess 4 formed by cutting the rubber by the laser can be processed on the order of microns, and since the wavelength is short, it is not necessary to apply excessive thermal stress to the rubber of the tread.
  • FIG. 3 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the embodiment of the present invention.
  • two recesses 4 extending in the tire width direction are formed in the illustrated range.
  • the recess 4 is formed by cutting the rubber of the tread with a laser in the laser processing process.
  • each of the recesses 4 communicates with the two first recesses 2. More specifically, one recess 4 communicates with two first recesses 2 and one second recess 3.
  • the recess 4 may communicate only with the first recess 2, may communicate with the first recess 2 and the second recess 3, or may communicate with only the second recess 3. Alternatively, it does not have to communicate with either the first recess 2 or the second recess 3. From the viewpoint of drainage, it is preferable that at least one recess 4 communicates with the first recess 2 and the second recess 3.
  • FIG. 4 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the first modification.
  • FIG. 5 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the second modification.
  • FIG. 6 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the third modification.
  • FIG. 7 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the fourth modification.
  • FIG. 8 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the fifth modification.
  • FIG. 9 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the sixth modification.
  • FIG. 10 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the seventh modification.
  • FIG. 10 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the seventh modification.
  • FIG. 11 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the eighth modification.
  • FIG. 12 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the ninth modification.
  • FIG. 13 is a developed view showing a part of the surface of the tread of the tire according to the tenth modification.
  • three recesses 4 extending in the tire circumferential direction are formed in the illustrated range.
  • each recess 4 is partially overlapped with the first recess 2 so as to increase the extending length of the first recess 2.
  • each recess 4 also communicates with one second recess 3.
  • FIG. 4 three recesses 4 extending in the tire circumferential direction are formed in the illustrated range.
  • each recess 4 is partially overlapped with the first recess 2 so as to increase the extending length of the first recess 2.
  • each recess 4 also communicates with one second recess 3.
  • FIG. 1 is a developed view showing a part of the surface of
  • each recess 4 communicates with the first recess 2.
  • each recess 4 also communicates with one second recess 3.
  • three annular recesses 4 are formed in the illustrated range.
  • each recess 4 communicates with the first recess 2.
  • the two recesses 4 communicate with the two second recesses 3, and the one recess 4 does not communicate with the second recess 3.
  • three bent-shaped recesses 4 are formed in the illustrated range.
  • Each recess 4 has a first portion 4a that inclines from one side in the tire width direction to the other side in the tire circumferential direction, and a first portion 4a that inclines from one side in the tire width direction to the other side in the tire circumferential direction.
  • the two portions 4b are connected via a bent portion.
  • the first portion 4a and the second portion 4b are inclined at an angle of 45 ° with respect to the tire width direction.
  • each recess 4 communicates with the first recess 2.
  • the two recesses 4 communicate with the two second recesses 3 and the one recess 4 communicates with the one second recess 3.
  • four recesses 4 are formed in the illustrated range.
  • the recesses 4 are all annular in a plan view.
  • the four recesses 4 are arranged in the tire width direction.
  • the recesses 4 adjacent to each other in the tire width direction communicate with each other.
  • the two recesses 4 (the second recess 4 in the figure and the rightmost recess 4 in the figure) communicate with the first recess 2 and the other two recesses 4 (in the figure).
  • the leftmost recess 4 and the second recess 4) from the right in the figure do not communicate with the first recess 2.
  • none of the recesses 4 communicates with the second recess 3.
  • three bent-shaped recesses 4 are formed in the illustrated range.
  • Each recess 4 has a first portion 4a that inclines from one side in the tire width direction to the other side in the tire circumferential direction, and a first portion 4a that inclines from one side in the tire width direction to the other side in the tire circumferential direction.
  • the two portions 4b are connected via a bent portion.
  • the first portion 4a and the second portion 4b are inclined at an angle of 30 ° with respect to the tire width direction.
  • the three recesses 4 are arranged in the tire width direction.
  • the recesses 4 adjacent to each other in the tire width direction communicate with each other.
  • one recess 4 (the leftmost recess 4 in the figure) communicates with the first recess 2, and the other two recesses 4 (the center and the rightmost recess 4 in the figure) are the first. It does not communicate with the recess 2 of 1. In this example, none of the recesses 4 communicates with the second recess 3. In the example shown in FIG. 10, three recesses 4 are formed in the illustrated range.
  • Each recess 4 has a triangular shape in a plan view composed of three grooves.
  • the three recesses 4 are arranged in the tire width direction.
  • the recesses 4 adjacent in the tire width direction communicate with each other (at the apex positions of the triangles).
  • each recess 4 communicates with the first recess 2.
  • none of the recesses 4 communicates with the second recess 3.
  • one recess 4 is formed in the range shown in the drawing.
  • the recess 4 extends in the tire width direction.
  • the outer contour of the side portion of the recess 4 has a curved shape.
  • the recess 4 communicates with the two first recesses 2. Further, in this example, the recess 4 does not communicate with the second recess 3. In the example shown in FIG.
  • one step-shaped recess 4 is formed in the range shown in the drawing.
  • the recess 4 is formed by connecting a circumferential portion 4c extending in the tire circumferential direction and a width direction portion 4d extending in the tire width direction.
  • the recess 4 is formed by communicating the five circumferential portions 4c and the five widthwise portions 4d.
  • the end portion of the circumferential portion 4c and the end portion of the width direction portion 4d communicate with each other.
  • the recess 4 communicates with the two first recesses 4 and the one second recess 3.
  • one recess 4 is formed in the range shown in the drawing.
  • the recess 4 is formed by communicating a circumferential portion 4c extending in the tire circumferential direction and a width direction portion 4d extending in the tire width direction.
  • the recess 4 is formed by communicating the two circumferential portions 4c and the four widthwise portions 4d.
  • the end of the circumferential portion 4c does not communicate with the widthwise portion 4d
  • the end of the widthwise portion 4d does not communicate with the circumferential portion 4c.
  • the recess 4 communicates with the three first recesses 4 and the two second recesses 3. Also in the examples shown in FIGS.
  • the recess 4 may communicate only with the first recess 2, may communicate with the first recess 2 and the second recess 3, or may communicate with the second recess. It may be communicated only with the concave portion 3 of the above, or may not communicate with any of the first concave portion 2 and the second concave portion 3. From the viewpoint of drainage, it is preferable that at least one recess 4 communicates with the first recess 2 and the second recess 3.
  • the width of the recess 4 formed by cutting with a laser in the laser processing step is 60 ⁇ m or less.
  • the width of the recess 4 formed by the laser is more preferably 50 ⁇ m or less, and further preferably 40 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the width of the recess 4 is determined by the limit of machining accuracy, and is not particularly limited.
  • the depth (maximum depth) of the recess 4 is preferably 100 ⁇ m or less, and more preferably 60 ⁇ m or less.
  • the extending length of the recess 4 is not particularly limited, and may be, for example, from ⁇ m order to cm order.
  • the laser processing step laser processing is performed so that at least a part of the extending portion of the recess 4 is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction.
  • the entire recess 4 extends at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction.
  • a part of the extending portion of the recess 4 extends at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction (since the recess 4 in FIG. 6 is annular in a plan view).
  • Two regions with a length of 1/4 of the circumference extend at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction).
  • the entire recess 4 extends at an angle of 45 ° with respect to the tire width direction.
  • a part of the extending portion of the recess 4 extends at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction (since the recess 4 in FIG. 8 is annular in a plan view, each recess For every 4, two regions with a length of 1/4 of the circumference (total length of 1/2 of the circumference) extend at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction).
  • FIG. 8 is annular in a plan view
  • the entire recess 4 extends at an angle of 30 ° with respect to the tire width direction.
  • a partially extending portion of the recess extends at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction (the recess 4 in FIG. 10 has a triangular shape in a plan view, and each recess 4 One side of the tire extends at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction).
  • the entire recess 4 extends at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction.
  • a partially extending portion of the recess 4 extends at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction (of the recess 4, the width direction portion 4d is 0 with respect to the tire width direction. Extends at an angle of °).
  • a partially extending portion of the recess 4 extends at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction (of the recess 4, the width direction portion 4d is 0 with respect to the tire width direction. Extends at an angle of °).
  • the recess 4 does not have a portion inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction in the extending direction thereof.
  • the recess 4 in the laser processing step, has a portion that is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction and a portion that is inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the tire width direction. It is preferably formed by laser processing so as to be connected. This enables efficient drainage.
  • the recess 4 since the recess 4 is annular in a plan view, two regions having a length of 1/4 of the circumference (total length of 1/2 of the circumference) are tires. Two regions that extend at an angle of 45 ° or less with respect to the width direction and have a length of 1/4 of the remaining circumference (total length of 1/2 of the circumference) exceed 45 ° with respect to the tire width direction.
  • each recess 4 since each recess 4 is annular in a plan view, each recess 4 has two regions having a length of 1/4 of the circumference (total length of 1/2 of the circumference). Is extended at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction, and the remaining two regions with a length of 1/4 of the circumference (total length of 1/2 of the circumference) are in the tire width direction. It extends at an angle of more than 45 °, and these are communicated. In the example shown in FIG.
  • each recess 4 since each recess 4 has a triangular shape in a plan view, each recess 4 has a side extending at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction and an angle of 60 ° with respect to the tire width direction. The other two sides extending at an angle are communicated with each other.
  • the circumferential portion 4c extending at an angle of 90 ° with respect to the tire width direction and the width direction portion 4d extending at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction are communicated with each other.
  • FIG. 12 the circumferential portion 4c extending at an angle of 90 ° with respect to the tire width direction and the width direction portion 4d extending at an angle of 0 ° with respect to the tire width direction are communicated with each other.
  • the surface of the tread of the vulcanized tire is laser-processed to form the recess 4. Therefore, according to the tire manufacturing method of the present embodiment, the recess 4 can be provided on the surface of the tread of the vulcanized tire, so that the user can request the performance on ice after the fact. Therefore, high on-ice performance can be imparted to vulcanized tires.
  • the recess is formed by the mold, it is difficult to control the structure because the water channel is formed by the vaporization phenomenon during vulcanization.
  • the recess by laser processing, the water channel is formed. It can be formed by controlling the microstructure.
  • the prepared vulcanized tire does not require any special pre-processing or the like, and the performance of the tire before the implementation of the present method can be exhibited as usual (for example, in this example, the foam rubber Foam rubber having a foaming ratio of 15 to 25%, rubber of the tread having hydrophilic short fibers, and at least the performance of the tire by the foam rubber can be maintained even after the implementation of this method).
  • the recess 4 is formed so as to communicate with the first recess 2, the micro water channels communicate with each other to enable more effective drainage.
  • the recess 4 in the above laser processing step, since an excimer laser is used for laser processing, the recess 4 can be processed on the order of microns, and since the wavelength is short, the tread rubber can be processed. You do not have to apply excessive heat stress. Further, in the present embodiment, since the width of the recess 4 is 60 ⁇ m or less in the laser machining step, fine machining of the water channel is possible. Further, in the present embodiment, in the laser processing step, vulcanization is performed so that at least a part of the extending portion of the recess 4 is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction. It is possible to give even higher performance on ice to the tires of.
  • the recess 4 in the laser processing step, has a portion that is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction and a portion that is inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the tire width direction. Since it is formed by laser processing so as to be connected, efficient drainage is possible.
  • the laser processing step it is preferable to use an excimer laser for laser processing. This is because the recesses can be processed on the order of microns, and because the wavelength is short, it is not necessary to apply excessive thermal stress to the rubber of the tread.
  • the width of the recess is preferably 60 ⁇ m or less. This is because fine processing of waterways is possible.
  • the tread rubber is preferably foam rubber having a foaming rate of 15 to 25%. Even before the implementation of this method, the drainage property as a tire is improved by setting the foaming rate to 15% or more, while the rigidity of the tread is secured by setting the foaming rate to 25% or less. This is because the running performance on a dry road surface can be improved.
  • the rubber of the tread preferably has hydrophilic short fibers. This is because the rigidity of the tread can be increased, and when the tread has a foaming agent, the drainage property can be particularly enhanced.
  • the laser processing step it is preferable to perform laser processing so that at least a part of the extending portion of the recess is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction. This is because it is possible to impart even higher on-ice performance to vulcanized tires.
  • the recess is laser so that a portion inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction and a portion inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the tire width direction are connected. It is preferable to perform processing. This is because efficient drainage is possible.
  • the shape, number, size, etc. of the recesses 4 are not limited to the above examples, and by forming a new water channel as the recesses 4 in the vulcanized tire, the vulcanized tire is further on ice. As long as the performance can be imparted, it can be various. Further, in the above embodiment, the prepared vulcanized tire is a studless tire and has a first recess 2 and a second recess 3 on the surface of the tread, but the vulcanized tire. In this case, the surface of the tread may have only ordinary grooves and sipes, and may not have micron-order recesses.
  • the tire according to one embodiment of the present invention is not particularly limited, but in this example, a belt and a tread are provided on the outer side in the tire radial direction of the crown portion of the carcass straddling the pair of bead portions.
  • the tire of this embodiment is a studless tire.
  • the rubber of the tread of this tire is a foam rubber having a foaming rate of 15 to 25%.
  • the rubber of the tread has hydrophilic short fibers.
  • the foaming agent and the hydrophilic short fibers have already been described in the embodiment of the tire manufacturing method, and thus the description thereof will be omitted.
  • the tire of the present embodiment has a first recess 2, a second recess 3, and a recess 4 in a part of the tread tread surface 1. Since the first recess 2 and the second recess 3 have already been described in the embodiment of the tire manufacturing method, the description thereof will be omitted.
  • the tire of the present embodiment has a tread having a recess 4 in which at least a part of the wall surface is carbonized.
  • the specifications of the other recesses 4 have already been described in the embodiment of the tire manufacturing method, and thus the description thereof will be omitted.
  • the walls of the first recess 2 and the second recess 3 are not carbonized.
  • a recess 4 in which at least a part of the wall surface is carbonized is formed on the surface of the tread.
  • a micro water channel is formed by the recess 4 in which at least a part of the wall surface is carbonized, the effect of removing the water film can be enhanced, and the performance on ice can be improved.
  • the recess 4 since the recess 4 has increased rigidity at the carbonized portion, the water channel is less likely to be crushed, the drainage property is improved, and the performance on ice can be improved.
  • the foaming rate of the foamed rubber is 15 to 25%, and by setting the foaming rate to 15% or more, the drainage property (and thus the performance on ice) as a tire is improved, while on the other hand. By setting the foaming rate to 25% or less, the rigidity of the tread can be ensured and the running performance on a dry road surface can be improved.
  • the rubber of the tread has hydrophilic short fibers, the rigidity of the tread can be increased, and when the tread has a foaming agent, the drainage property can be particularly enhanced. it can.
  • the width of the recess 4 is 60 ⁇ m or less, the water channel is fine.
  • the recess 4 is communicated with the first recess 2, the micro water channel is communicated with each other, and more effective drainage is possible.
  • at least a part of the extending portion of the recess 4 is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction, the performance on ice can be further improved.
  • the recess 4 is connected to a portion that is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction and a portion that is inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the tire width direction. Efficient drainage is possible.
  • the width of the recess is preferably 60 ⁇ m or less. This is because the waterway becomes fine.
  • the tread rubber is preferably foam rubber having a foaming rate of 15 to 25%.
  • the foaming rate By setting the foaming rate to 15% or more, the drainage property as a tire is improved, while by setting the foaming rate to 25% or less, the rigidity of the tread is secured and the running performance on a dry road surface is improved. Because it can be made to.
  • the rubber of the tread preferably has hydrophilic short fibers. This is because the rigidity of the tread can be increased, and when the tread has a foaming agent, the drainage property can be particularly enhanced.
  • At least a part of the extending portion of the recess is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction. This is because the performance on ice can be further improved.
  • the recess is connected to a portion that is inclined at an angle of 45 ° or less with respect to the tire width direction and a portion that is inclined at an angle of more than 45 ° with respect to the tire width direction. This is because efficient drainage is possible.
  • the shape, number, size, etc. of the recesses 4 are not limited to the above examples, and the tire performance on ice can be improved by having the recesses 4 in which at least a part of the wall surface is carbonized. It can be as diverse as possible. Further, the surface of the tread may be configured not to have micron-order recesses other than the recess 4, such as the first recess 2 and the second recess 3.
  • a tire having a block 5 on which a sipe 7 formed by carbonizing at least a part of the wall surface is formed.
  • the tire is a studless tire, but it can be used as a summer tire or the like.
  • the tread of the tire is preferably made of non-foam rubber.
  • the rubber composition of the tread rubber may have a modified polymer (for example, modified SBR, modified BR). Further, in the rubber composition of the tread rubber, the ratio of silica to the total weight of silica and carbon black can be 70% or more, or 90% or more. Further, the rubber composition of the tread rubber may contain a thermoplastic resin (preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component).
  • the tread may be a split tread, for example, a structure in which different rubber types are laminated in the tire radial direction, or, for example, different rubber types in the tire width direction may be used.
  • the tan ⁇ at the peak position is larger than 1.13, and the tan ⁇ at 0 ° C is 0.95 or higher.
  • / 10 ⁇ (/ ° C.) is less than 0.045 / ° C., and a rubber composition for tread can be used.
  • tan ⁇ is a value of tan ⁇ at a frequency of 52 Hz, an initial strain of 2%, a dynamic strain of 1%, and a temperature rise rate of 3 ° C./min at a temperature of -25 ° C to 80 ° C. using a dynamic tensile viscoelasticity measuring tester. Is measured from the ratio (E ′′ / E ′) of the dynamic tensile loss elastic modulus E ′′ to the dynamic tensile storage elastic modulus E ′.
  • the tan ⁇ at 0 ° C. is preferably 0.95 or more.
  • styrene-butadiene copolymer rubber (A) which is a rubber composition containing a rubber component containing at least two kinds of styrene-butadiene copolymer rubbers having different bonded styrene contents and a filler and having a high bonded styrene content.
  • the difference between the bound styrene content St (A) and the bound styrene content St (B) of the styrene-butadiene copolymer rubber (B) having a low bound styrene content ⁇ St (A) -St (B) ⁇ is 6 to It is 22% by mass, tan ⁇ at 0 ° C. is 0.95 or more, and the absolute value of the difference between tan ⁇ at -5 ° C and tan ⁇ at 5 ° C is divided by the temperature difference between -5 ° C and 5 ° C.
  • / 10 ⁇ (/ ° C.) is less than 0.045 / ° C.
  • the bound styrene content (% by mass) is calculated from the integration ratio of 1 H-NMR spectrum, and tan ⁇ is a frequency of 52 Hz, initial strain of 2%, dynamic strain of 1%, and 3 using a dynamic tensile viscoelasticity measuring tester.
  • tan ⁇ from -25 ° C to 80 ° C at a heating rate of ° C./min is measured from the ratio (E'' / E') of the dynamic tensile loss elastic modulus E'' to the dynamic tensile storage elastic modulus E'. It shall be.
  • the filler (C) containing 70% by mass or more of silica, and the amount of the thermoplastic resin (B) blended is 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A).
  • the tan ⁇ at 0 ° C. is 0.5 or less
  • the difference between tan ⁇ at 30 ° C. and tan ⁇ at 60 ° C. is 0.070 or less
  • the dynamic strain is 1%
  • the storage elastic modulus (E') at 0 ° C. shall be measured.
  • thermoplastic resin (B) selected from the above may be blended in an amount of 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • Tg glass transition point
  • tan ⁇ loss tangent
  • the rubber component (A) contains 70% by mass or more of NR, but the thermoplastic resin (B) has high compatibility with NR, so that the above effect is particularly obtained.
  • Cheap The above-mentioned thermoplastic resin (B) is blended in an amount of 5 to 50 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component (A). By setting the blending amount of the thermoplastic resin (B) to 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (A), desired fracture characteristics and wear resistance can be ensured.
  • thermoplastic resin (B) If the blending amount of the thermoplastic resin (B) is less than 5 parts by mass, it is difficult to sufficiently exhibit the braking performance on a wet road surface, while if it exceeds 50 parts by mass, the desired wear resistance and fracture characteristics are obtained. It may be difficult to obtain.
  • the surface of the tread may be laser-processed to form recesses, and then the tread pattern may be formed, or the surface of the tread having the tread pattern may be laser-processed to form recesses.
  • the tread rubber is non-foam rubber
  • a studless tire for example, the tread rubber is foam rubber
  • the trackability to the road surface is almost the same regardless of the presence or absence of laser processing.
  • non-foam rubber is usually used and there are no bubbles that can remove the thin water film on the ice surface, so the drainage is low and the performance on ice is not sufficiently exhibited.
  • the drainage property is complemented and the performance on ice close to that of a studless tire can be exhibited by performing laser processing to form a concave portion.
  • Studless tires for example, tread rubber is foamed rubber
  • tread rubber is foamed rubber
  • tread rubber was cut out in an annular shape, the cut out tread rubber was laser-processed, adhered to the original base tire, and tested on ice after patterning (invention). Example).
  • the braking distance when the brake was applied under the low speed condition (20 km / h) and the medium speed condition (30 km / h) was measured, and the reciprocal of the braking distance was indexed.
  • a similar non-foaming smooth tire (Comparative Example 1) not subjected to laser processing was prepared, and a general studless tire (foam rubber) (Comparative Example 2) was prepared.
  • the tire size of each tire was 205 / 55R16.
  • the evaluation results are shown in Table 1 below.
  • Tread tread (tread surface)
  • 2 1st recess
  • 3 2nd recess
  • 4 Recess
  • 4a 1st part
  • 4b 2nd part
  • 4c circumferential part
  • 4d width direction part

Abstract

本発明のタイヤの製造方法は、加硫済のタイヤのトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成する、レーザ加工工程を含む。本発明のタイヤは、トレッドに、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部を有する。

Description

タイヤの製造方法及びタイヤ
 本発明は、タイヤの製造方法及びタイヤに関するものである。
 従来、車両の安全性を向上させる観点から、乾燥路面のみならず、湿潤路面、氷雪路面等の様々な路面上でのタイヤの制動性や駆動性を向上させるために、種々の検討がなされている。例えば、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤは、氷雪上走行性能を向上させることを目的として、トレッドに発泡構造を搭載させたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 この技術では、トレッド表面に微細な溝構造を形成することにより、氷上に形成された水膜を効果的に除去して、ミクロな排水性を向上させ、これにより氷上性能を向上させている。
特開昭62-283001号公報
 例えば、非降雪地域等、もっぱらサマータイヤを用いるタイヤユーザが、突然の降雪時等に、タイヤに氷上性能を求めるようになる場合がある。また、スタッドレスタイヤ等の冬用タイヤのユーザが、氷上性能をより高いものに変更したい場合もある。
 そこで、本発明は、加硫済のタイヤに高い氷上性能を付与することのできる、タイヤの製造方法、及び、氷上性能を向上させたタイヤを提供することを目的とする。
 本発明の要旨構成は、以下の通りである。
 本発明のタイヤの製造方法は、
 加硫済のタイヤのトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成する、レーザ加工工程を含むことを特徴とする。
 後述の「凹部の幅」は、該凹部の延在方向に一定でない場合は、最大幅をいうものとする。
 後述の「発泡率」は、トレッドゴムの平均発泡率Vsを意味し、具体的には次式(1)により算出される値を意味する。
Vs=(ρ0/ρ1-1)×100(%)・・・ (1)
 式(1)中、ρ1は加硫ゴム(発泡ゴム)の密度(g/cm)を示し、ρ0は加硫ゴム(発泡ゴム)における固相部の密度(g/cm)を示す。なお、加硫ゴムの密度及び加硫ゴムの固相部の密度は、エタノール中の質量と空気中の質量を測定し、これから算出される。
 本発明のタイヤは、
 トレッドに、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部を有することを特徴とする。
 本発明によれば、加硫済のタイヤに高い氷上性能を付与することのできる、タイヤの製造方法、及び、氷上性能を向上させたタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態にかかる、タイヤの製造方法のフロー図である。 準備した加硫済のタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 本発明の一実施形態にかかるタイヤのトレッド踏面の一部を示す展開図である。 第1の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第2の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第3の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第4の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第5の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第6の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第7の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第8の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第9の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。 第10の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。
<タイヤの製造方法>
 図1は、本発明の一実施形態にかかる、タイヤの製造方法のフロー図である。
 図1に示すように、本実施形態では、まず、加硫済のタイヤを準備する(ステップS101)。本実施形態において、加硫済のタイヤは、トレッドを有し、該トレッドの表面(以下、トレッド踏面という)に第1の凹部2及び第2の凹部3を有するスタッドレスタイヤである(図2参照)。本実施形態では、加硫済のタイヤのトレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムである。発泡率を15%以上とすることにより、タイヤとしての排水性(ひいては氷上性能)を向上させ、一方で、発泡率を25%以下とすることにより、トレッドの剛性を確保して、乾燥路面での走行性能を向上させることができる。また、本例では、トレッドのゴムは、親水性短繊維を有する。これにより、トレッドの剛性を高めることができ、また、トレッドが発泡剤を有する場合に、特に排水性を高めることができる。なお、親水性短繊維を有しない構成とすることもできる。
 図2は、準備した加硫済のタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図2に示すように、準備した加硫済のタイヤは、トレッド踏面1の一部に、図示の範囲で3本の微細な第1の凹部2と、図示の範囲で8個の微細な第2の凹部3と、を有している。図示例では、第1の凹部2は、タイヤ周方向に延びている。特には限定されないが、第1の凹部2の延在長さは、500~1500μm、第1の凹部2の幅(最大幅)は、40~100μm、第1の凹部2の深さ(最大深さ)は、40~100μmとすることができる。また、図示例では、第2の凹部3は、平面視で円形の窪みであり、特には限定されないが、最大径を40~100μm、深さ(最大深さ)を40~100μmとすることができる。
 ステップS101の段階において、スタッドレスタイヤの場合、トレッド踏面1に設ける凹部の形状、種類、個数、サイズ等は、特に限定されるものではなく、ミクロな水路を形成して水膜を除去することが可能なものであれば任意のものとすることができる。また、別の例として、ステップS101において、加硫済タイヤとしてサマータイヤを準備する場合は、トレッドにそのような凹部を有しないものとすることができる(通常の溝やサイプのみを有するものとすることができる)。
 トレッドのゴムの発泡剤としては、アゾジカルボンアミド(ADCA)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)、ジニトロソペンタスチレンテトラミン、ベンゼンスルホニルヒドラジド誘導体、p,p’-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)、重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、ニトロソスルホニルアゾ化合物、N,N’-ジメチル-N,N’-ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、p-トルエンスルホニルセミカルバジド、p,p’-オキシビスベンゼンスルホニルセミカルバジド等が挙げられる。これら発泡剤の中でも、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DNPT)が好ましい。これら発泡剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。また、該発泡剤の配合量は、特に限定されるものではないが、ゴム成分(例えばジエン系重合体)の合計100質量部に対して0.1~30質量部の範囲が好ましく、1~20質量部の範囲とすることがさらに好ましい。また、上記発泡剤には、発泡助剤として尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛、亜鉛華等を併用することが好ましい。これら発泡助剤は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。発泡助剤を併用することにより、発泡反応を促進して反応の完結度を高め、経時的に不要な劣化を抑制することができる。また、該発泡助剤の配合量は、特に限定されるものではないが、ゴム成分(例えばジエン系重合体)の合計100質量部に対して1~30質量部の範囲が好ましい。
 なお、上記発泡剤を含有するゴム組成物を加硫した後に得られる加硫ゴムにおいて、その発泡率は、通常1~50%、好ましくは5~40%である。発泡剤を配合した場合、発泡率が大きすぎるとゴム表面の空隙も大きくなり、充分な接地面積を確保できなくなるおそれがあるが、1~50%の範囲内の発泡率であれば、排水溝として有効に機能する気泡の形成を確保しつつ、気泡の量を適度に保持できるので、耐久性を損なうおそれもない。ここで、また、発泡率は、発泡剤や発泡助剤の種類、量等により適宜変化させることができる。
 また、ゴム組成物が親水性短繊維と上述の発泡剤を含む場合、加硫時に発泡剤から発生したガスが親水性短繊維の内部に浸入して、親水性短繊維の形状に対応した形状を有する気泡を形成することができ、また、該気泡は、壁面が親水性短繊維由来の樹脂で覆われ、親水化されている。そのため、親水性短繊維と発泡剤を含むゴム組成物をトレッドに使用してタイヤを製造すると、タイヤの使用時において、気泡の壁面がトレッド表面に露出することで、気泡が水を積極的に取り込むことができるようになり、タイヤに優れた排水性が付与され、タイヤの氷上性能を大幅に向上させることができる。親水性短繊維の原料として用いる親水性樹脂としては、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸或いはそのエステル、ポリエチレングリコール、カルボキシビニル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン-酢酸ビニル共重合体、メルカプトエタノール等が挙げられ、これらの中でも、エチレン-ビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール単独重合体、ポリ(メタ)アクリル酸が好ましく、エチレン-ビニルアルコール共重合体が特に好ましい。「ポリ(メタ)アクリル酸」は、「ポリアクリル酸」又は「ポリメタクリル酸」を指す。
 上記親水性短繊維の表面には、ゴム成分(例えばジエン系重合体)に対して親和性を有し、好ましくは、ゴム組成物の加硫最高温度よりも低い融点を有する低融点樹脂からなる被覆層が形成されていてもよい。かかる被覆層を形成することで、親水性短繊維が有する水との親和性を有効に保持しつつ、被覆層とゴム成分(例えばジエン系重合体)との親和性が良好なため、短繊維のゴム成分(例えばジエン系重合体)への分散性が向上する。また、かかる低融点樹脂が加硫時に溶融することで流動性を帯びた被覆層となってゴム成分(例えばジエン系重合体)と親水性短繊維との接着を図ることに寄与し、良好な排水性と耐久性とが付与されたタイヤを容易に実現することができる。なお、かかる被覆層の厚みは、親水性短繊維の配合量や平均径等によって変動し得るが、通常0.001~10μm、好ましくは0.001~5μmである。
 被覆層に用いる低融点樹脂の融点は、ゴム組成物の加硫最高温度よりも低いことが好ましい。なお、加硫最高温度とは、ゴム組成物の加硫時にゴム組成物が達する最高温度を意味する。例えば、モールド加硫の場合には、上記ゴム組成物がモールド内に入ってからモールドを出て冷却されるまでに該ゴム組成物が達する最高温度を意味し、かかる加硫最高温度は、例えば、ゴム組成物中に熱電対を埋め込むこと等により測定することができる。低融点樹脂の融点の上限としては、特に制限はないものの、以上の点を考慮して選択することが好ましく、ゴム組成物の加硫最高温度よりも、10℃以上低いことが好ましく、20℃以上低いことがより好ましい。なお、ゴム組成物の工業的な加硫温度は、一般的には最高で約190℃程度であるが、例えば、加硫最高温度がこの190℃に設定されている場合には、低融点樹脂の融点としては、通常190℃未満の範囲で選択され、180℃以下が好ましく、170℃以下がより好ましい。
 低融点樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、並びにこれらのアイオノマー樹脂等が挙げられる。
 親水性短繊維は、平均長さが好ましくは0.1~50mm、より好ましくは1~7mmで、平均径が好ましくは1μm~2mm、より好ましくは5μm~0.5mmである。平均長さ及び平均径が上記範囲内であると、短繊維同士が必要以上に絡まるおそれがなく、良好な分散性を確保することができる。
 親水性短繊維の配合量は、前記ゴム成分(例えばジエン系重合体)の合計100質量部に対して0.1~100質量部の範囲が好ましく、1~50質量部の範囲が更に好ましく、1~10質量部の範囲がより一層好ましい。親水性短繊維の配合量を上記範囲に収めることで、氷上性能と耐摩耗性の良好なバランスを取ることができる。
 次いで、図1に示すように、本実施形態では、ステップS101において準備した、加硫済のタイヤのトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成する(ステップS102:レーザ加工工程)。
 本実施形態では、上記レーザ加工工程においては、レーザ加工には、エキシマレーザを用いる。
 エキシマレーザは、レーザ媒質に希ガスやハロゲンなどの混合ガスを用いる紫外線レーザである。本実施形態において、エキシマレーザの波長は、例えば、150nm以上400nm以下とすることが好ましい。一例として、ArFエキシマレーザ(波長193nm)、KrFエキシマレーザ(波長248nm)、XeClエキシマレーザ(波長308nm)、XeFエキシマレーザ(波長351nm)等を用いることができる。
 これにより、レーザによりゴムが切削されて形成される凹部4をミクロンオーダーで加工することができ、また、波長が短いためトレッドのゴムに対して過度な熱ストレスをかけずに済む。
 図3は、本発明の一実施形態にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図3に示す例では、図示の範囲で2本のタイヤ幅方向に延びる凹部4が形成されている。凹部4は、レーザ加工工程において、レーザによってトレッドのゴムが切削されることによって形成されたものである。図示例では、凹部4は、いずれも2本の第1の凹部2と連通している。より具体的には、1つの凹部4は、2本の第1の凹部2及び1つの第2の凹部3に連通している。なお、凹部4は、第1の凹部2のみに連通しても良いし、第1の凹部2及び第2の凹部3に連通しても良いし、第2の凹部3のみに連通しても良いし、第1の凹部2及び第2の凹部3のいずれにも連通しなくても良い。排水性の観点からは、少なくとも1つの凹部4が、第1の凹部2及び第2の凹部3に連通することが好ましい。
 図4は、第1の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図5は、第2の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図6は、第3の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図7は、第4の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図8は、第5の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図9は、第6の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図10は、第7の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図11は、第8の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図12は、第9の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。図13は、第10の変形例にかかるタイヤのトレッドの表面の一部を示す展開図である。
 図4に示す例では、図示の範囲で3本のタイヤ周方向に延びる凹部4が形成されている。図示例では、各凹部4は、第1の凹部2の延在長さを長くするように、第1の凹部2に一部重ねて配置されている。図示例では、各凹部4は、1つの第2の凹部3にも連通している。
 図5に示す例では、図示の範囲で3本のタイヤ幅方向に延びる凹部4が形成されている。図示例では、各凹部4は、いずれも第1の凹部2と連通している。図示例では、各凹部4は、1つの第2の凹部3にも連通している。
 図6に示す例では、図示の範囲で3本の円環状の凹部4が形成されている。図示例では、各凹部4は、いずれも第1の凹部2と連通している。図示例では、2つの凹部4は、2つの第2の凹部3と連通し、1つの凹部4は、第2の凹部3とは連通していない。
 図7に示す例では、図示の範囲で3本の屈曲形状の凹部4が形成されている。各凹部4は、タイヤ幅方向一方側から他方側へ向かってタイヤ周方向一方側に傾斜する第1部分4aと、タイヤ幅方向一方側から他方側へ向かってタイヤ周方向他方側に傾斜する第2部分4bとが屈曲部を介して接続されてなる。この例では、第1部分4a及び第2部分4bは、タイヤ幅方向に対して45°の角度で傾斜してなる。図示例では、各凹部4は、いずれも第1の凹部2と連通している。図示例では、2つの凹部4は、2つの第2の凹部3と連通し、1つの凹部4は、1つの第2の凹部3と連通している。
 図8に示す例では、図示の範囲で4つの凹部4が形成されている。図示例では、凹部4は、いずれも平面視で円環状である。本例では、4つの凹部4は、タイヤ幅方向に配列されている。本例では、タイヤ幅方向に隣接する凹部4は、互いに連通している。図示例では、2つの凹部4(図示で左から2つ目の凹部4及び図示で最も右側の凹部4)は、第1の凹部2と連通しており、他の2つの凹部4(図示で最も左の凹部4及び図示で右から2つ目の凹部4)は、第1の凹部2と連通していない。また、本例では、いずれの凹部4も、第2の凹部3とは連通していない。
 図9に示す例では、図示の範囲で3本の屈曲形状の凹部4が形成されている。各凹部4は、タイヤ幅方向一方側から他方側へ向かってタイヤ周方向一方側に傾斜する第1部分4aと、タイヤ幅方向一方側から他方側へ向かってタイヤ周方向他方側に傾斜する第2部分4bとが屈曲部を介して接続されてなる。この例では、第1部分4a及び第2部分4bは、タイヤ幅方向に対して30°の角度で傾斜してなる。図示例では、3本の凹部4は、タイヤ幅方向に配列されている。本例では、タイヤ幅方向に隣接する凹部4は、互いに連通している。図示例では、1つの凹部4(図示で最も左側の凹部4)は、第1の凹部2と連通しており、他の2つの凹部4(図示で中央及び最も右側の凹部4)は、第1の凹部2と連通していない。本例では、いずれの凹部4も、第2の凹部3と連通していない。
 図10に示す例では、図示の範囲で3つの凹部4が形成されている。各凹部4は、3つの溝からなる平面視で三角形状の形状を有している。図示例では、3つの凹部4は、タイヤ幅方向に配列されている。本例では、タイヤ幅方向に隣接する凹部4は、(三角形の頂点位置で)互いに連通している。本例では、図示中央の凹部4が、図示左右の凹部4に対して、図示上下反転させた形状で配置されている。図示例では、いずれの凹部4も第1の凹部2と連通している。一方で、図示例では、いずれの凹部4も第2の凹部3と連通していない。
 図11に示す例では、図示の範囲で1本の凹部4が形成されている。凹部4は、タイヤ幅方向に延びている。凹部4の側部の外輪郭は、湾曲形状をなしている。本例では、凹部4は、2本の第1の凹部2と連通している。また、本例では、凹部4は、第2の凹部3と連通していない。
 図12に示す例では、図示の範囲で1本の階段形状の凹部4が形成されている。凹部4は、タイヤ周方向に延びる周方向部分4cと、タイヤ幅方向に延びる幅方向部分4dとが接続されてなる。図示例では、凹部4は、5本の周方向部分4cと5本の幅方向部分4dとが連通されてなる。図示例では、周方向部分4cの端部と幅方向部分4dの端部とが連通している。本例では、凹部4は、2本の第1の凹部4及び1つの第2の凹部3に連通している。
 図13に示す例では、図示の範囲で1つの凹部4が形成されている。凹部4は、タイヤ周方向に延びる周方向部分4cと、タイヤ幅方向に延びる幅方向部分4dとが連通してなる。図示例では、凹部4は、2本の周方向部分4cと4本の幅方向部分4dとが連通してなる。図示例では、周方向部分4cの端部は、幅方向部分4dとは連通しておらず、また、幅方向部分4dの端部は、周方向部分4cと連通していない。本例では、凹部4は、3本の第1の凹部4及び2つの第2の凹部3に連通している。
 図4~図13に示す例においても、凹部4は、第1の凹部2のみに連通しても良いし、第1の凹部2及び第2の凹部3に連通しても良いし、第2の凹部3のみに連通しても良いし、第1の凹部2及び第2の凹部3のいずれにも連通しなくても良い。排水性の観点からは、少なくとも1つの凹部4が、第1の凹部2及び第2の凹部3に連通することが好ましい。
 本実施形態では、上記レーザ加工工程において、レーザにより切削され形成される凹部4の幅は、60μm以下である。これにより、水路の微細な加工が可能となる。本実施形態において、レーザにより形成される凹部4の幅は、50μm以下とすることがより好ましく、40μm以下とすることがさらに好ましい。なお、凹部4の幅の下限は加工精度の限界によって決定されるため、特には限定されない。凹部4の深さ(最大深さ)は、100μm以下とすることが好ましく、60μm以下とすることがより好ましい。凹部4の延在長さは、特に限定されず、例えば、μmオーダーからcmオーダーとなり得る。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、凹部4の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜するように、レーザ加工を施す。これにより、加硫済のタイヤにさらに高い氷上性能を付与することができる。
 例えば、図3、図5に示す例では、凹部4の全体が、タイヤ幅方向に対し0°の角度で延びている。例えば、図6に示す例では、凹部4の一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている(図6の凹部4は平面視で円環状であるので、円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている)。図7に示す例では、凹部4の全体が、タイヤ幅方向に対し45°の角度で傾斜して延びている。図8に示す例では、凹部4の一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている(図8の凹部4は平面視で円環状であるので、各凹部4につき、円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている)。図9に示す例では、凹部4の全体が、タイヤ幅方向に対し30°の角度で傾斜して延びている。図10に示す例では、凹部の一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている(図10の凹部4は、平面視で三角形状であり、各凹部4の1つの辺がタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びている)。図11に示す例では、凹部4の全体がタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びている。図12に示す例では、凹部4の一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている(凹部4のうち、上記幅方向部分4dがタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びている)。図13に示す例では、凹部4の一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延びている(凹部4のうち、上記幅方向部分4dがタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びている)。一方で、図4に示す例では、凹部4は、その延在方向に、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜している部分を有しない。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、凹部4は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されるように、レーザ加工を施して形成されることが好ましい。これにより、効率的な排水が可能となる。
 例えば、図6に示す例では、凹部4は平面視で円環状であるので、円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延び、残る円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で延び、これらが連通されている。図8に示す例では、各凹部4は、平面視で円環状であるので、各凹部4につき、円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で延び、残る円周の1/4の長さの領域2つ(合計で円周の1/2の長さ)が、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で延び、これらが連通されている。図10に示す例では、各凹部4は、平面視で三角形状であるので、各凹部4につき、タイヤ幅方向に対し0°の角度で延びる一辺と、タイヤ幅方向に対し60°の角度で傾斜して延びる他の2辺とが連通されている。図12に示す例では、タイヤ幅方向に対して90°の角度で傾斜して延びる周方向部分4cとタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びる幅方向部分4dとが連通されている。図13に示す例では、タイヤ幅方向に対して90°の角度で傾斜して延びる周方向部分4cとタイヤ幅方向に対し0°の角度で延びる幅方向部分4dとが連通されている。一方で、図3、図4、図7、図9、図11に示す例では、そのように構成されていない。
 以下、本実施形態のタイヤの製造方法の作用効果について説明する。
 本実施形態のタイヤの製造方法では、加硫済のタイヤのトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部4を形成している。従って、本実施形態のタイヤの製造方法によれば、加硫済のタイヤに対して、トレッドの表面に凹部4を付与することができるため、ユーザによる事後的な氷上性能への要求等に対して、加硫済のタイヤに高い氷上性能を付与することができる。
 ここで、モールドにより凹部を形成する場合は、加硫時の気化現象により水路が形成されるため、その構造を制御することが困難であるが、レーザ加工により凹部を形成することにより、水路の微細構造を制御して形成することができる。
 本実施形態では、準備する加硫済のタイヤに特段の事前加工等を必要とせず、本方法の実施前のタイヤの性能を通常通り発揮させることができる(例えば、本例では、発泡ゴムの発泡率を15~25%の発泡ゴムとし、トレッドのゴムを、親水性短繊維を有するものとし、少なくともそれによるタイヤの性能を、本方法の実施後も維持することができる)。
 本実施形態では、凹部4を第1の凹部2と連通するように形成しているため、ミクロな水路が連通してより効果的な排水が可能となる。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、レーザ加工には、エキシマレーザを用いているため、凹部4をミクロンオーダーで加工することができ、また、波長が短いためトレッドのゴムに対して過度な熱ストレスをかけずに済む。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、凹部4の幅を、60μm以下としているため、水路の微細な加工が可能となる。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、凹部4の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜するように、レーザ加工を施すため、加硫済のタイヤにさらに高い氷上性能を付与することができる。
 また、本実施形態では、上記レーザ加工工程において、凹部4は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されるように、レーザ加工を施して形成されるため、効率的な排水が可能となる。
 ここで、レーザ加工工程において、レーザ加工には、エキシマレーザを用いることが好ましい。凹部をミクロンオーダーで加工することができ、また、波長が短いためトレッドのゴムに対して過度な熱ストレスをかけずに済むからである。
 また、レーザ加工工程において、凹部の幅は、60μm以下であることが好ましい。水路の微細な加工が可能となるからである。
 また、トレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムであることが好ましい。本方法の実施前においても、発泡率を15%以上とすることにより、タイヤとしての排水性を向上させ、一方で、発泡率を25%以下とすることにより、トレッドの剛性を確保して、乾燥路面での走行性能を向上させることができるからである。
 また、トレッドのゴムは、親水性短繊維を有することが好ましい。トレッドの剛性を高めることができ、また、トレッドが発泡剤を有する場合に、特に排水性を高めることができるからである。
 また、レーザ加工工程において、凹部の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜するように、レーザ加工を施すことが好ましい。加硫済のタイヤにさらに高い氷上性能を付与することができるからである。
 また、レーザ加工工程において、凹部は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されるように、レーザ加工を施すことが好ましい。効率的な排水が可能となるからである。
 なお、凹部4の形状や個数、サイズ等は、上記の例に限定されるものではなく、加硫済のタイヤに新たな水路を凹部4として形成することによって、加硫済のタイヤにさらに氷上性能を付与することができる限り、様々なものとすることができる。
 また、上記の実施形態では、準備した加硫済のタイヤは、スタッドレスタイヤであり、トレッドの表面に、第1の凹部2及び第2の凹部3を有するものとしたが、加硫済のタイヤとしてサマータイヤを準備してもよく、この場合、トレッドの表面には、通常の溝やサイプのみを有し、ミクロンオーダーの凹部を有しないものとすることができる。
<タイヤ>
 本発明の一実施形態にかかるタイヤは、特には限定されないが、この例では、一対のビード部に跨るカーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側にベルトと、トレッドとを有するものである。
 本実施形態のタイヤは、スタッドレスタイヤである。このタイヤのトレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムである。また、本例では、トレッドのゴムは、親水性短繊維を有する。なお、発泡剤や親水性短繊維については、タイヤの製造方法の実施形態において既に説明した通りであるので、説明を省略する。
 既に図3~図7を用いて説明したように、本実施形態のタイヤは、トレッド踏面1の一部に、第1の凹部2、第2の凹部3、及び凹部4を有している。第1の凹部2、第2の凹部3については、タイヤの製造方法の実施形態において既に説明した通りであるので、説明を省略する。
 本実施形態のタイヤは、トレッドに、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部4を有するものである。他の凹部4の諸元については、タイヤの製造方法の実施形態において既に説明した通りであるので、説明を省略する。
 なお、第1の凹部2、第2の凹部3は、(凹部4と連通した箇所を除き)、壁面が炭化されていない。
 以下、本実施形態のタイヤの作用効果について説明する。
 本実施形態のタイヤは、トレッドの表面に、第1の凹部2及び第2の凹部3に加えて、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部4が形成されている。これにより、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部4によるミクロな水路が形成され、水膜を除去する効果を高めて、氷上性能を向上させることができる。特に凹部4は、炭化された箇所において剛性が高まるため、水路が潰れにくくなって排水性が向上し、氷上性能を向上させることができる。
 なお、凹部4は、壁面の少なくとも一部が炭化されていれば良く、(壁面全体ではなく)壁面の一部が炭化されていることがより好ましい。
 特に本実施形態では、発泡ゴムの発泡率を15~25%の発泡ゴムとしており、発泡率を15%以上とすることにより、タイヤとしての排水性(ひいては氷上性能)を向上させ、一方で、発泡率を25%以下とすることにより、トレッドの剛性を確保して、乾燥路面での走行性能を向上させることができる。
 また、本実施形態では、トレッドのゴムを、親水性短繊維を有するものとしているため、トレッドの剛性を高めることができ、また、トレッドが発泡剤を有する場合に、特に排水性を高めることができる。
 本実施形態では、凹部4の幅を60μm以下としているため、水路が微細である。
 本実施形態では、凹部4を第1の凹部2と連通させているため、ミクロな水路が連通して、より効果的な排水が可能となる。
 また、本実施形態では、凹部4の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜しているため、氷上性能をさらに高めることができる。
 また、本実施形態では、凹部4は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されているため、効率的な排水が可能となる。
 ここで、凹部の幅は、60μm以下であることが好ましい。水路が微細となるからである。
 ここで、トレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムであることが好ましい。発泡率を15%以上とすることにより、タイヤとしての排水性を向上させ、一方で、発泡率を25%以下とすることにより、トレッドの剛性を確保して、乾燥路面での走行性能を向上させることができるからである。
 また、トレッドのゴムは、親水性短繊維を有することが好ましい。トレッドの剛性を高めることができ、また、トレッドが発泡剤を有する場合に、特に排水性を高めることができるからである。
 また、凹部の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜していることが好ましい。氷上性能をさらに高めることができるからである。
 また、凹部は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されていることが好ましい。効率的な排水が可能となるからである。
 なお、凹部4の形状や個数、サイズ等は、上記の例に限定されるものではなく、壁面の少なくとも一部が炭化されてなる凹部4を有することによって、タイヤの氷上性能を向上させることができる限り、様々なものとすることができる。
 また、トレッドの表面に、第1の凹部2や第2の凹部3など、凹部4以外のミクロンオーダーの凹部を有しない構成とすることもできる。
 また、壁面の少なくとも一部が炭化されてなるサイプ7が形成されたブロック5を有するタイヤとすることも好ましい。
 上記の例では、タイヤは、スタッドレスタイヤを例示したが、サマータイヤ等の用途のものとすることができる。この場合、タイヤのトレッドは、非発泡ゴムからなることが好ましい。
 トレッドが、非発泡ゴムからなる場合、トレッドゴムのゴム組成物は、変性ポリマーを有しても良い(例えば変性SBR、変性BR)。また、トレッドゴムのゴム組成物において、シリカとカーボンブラックとの総重量に対するシリカの比率を70%以上、又は90%以上とすることができる。また、トレッドゴムのゴム組成物は、熱可塑性樹脂を含んでも良い(ゴム成分100質量部に対して5~50質量部とすることが好ましい)。なお、トレッドは、分割トレッドとしても良く、例えばタイヤ径方向に異なるゴム種が積層された構造、又は、例えばタイヤ幅方向に異なるゴム種を用いたものとすることができる。
 例えば、tanδの温度曲線のピーク位置の温度が-16.0℃以上-6.0℃以下にあって、ピーク位置のtanδが1.13よりも大きく、0℃におけるtanδが0.95以上であり、かつ-5℃におけるtanδと5℃のおけるtanδとの差の絶対値を―5℃と5℃との温度差で除した値{|(-5℃におけるtanδ)-(5℃におけるtanδ)|/10}(/℃)が0.045/℃より小さい、トレッド用ゴム組成物を用いることができる。
 ここで、tanδは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、周波数52Hz、初期歪2%、動歪1%、3℃/分の昇温速度で-25℃から80℃におけるtanδの値を動的引張貯蔵弾性率E’に対する動的引張損失弾性率E’’の比(E’’/E´)から測定するものとする。
 上記に加えて、0℃におけるtanδは、0.95以上とすることが好ましい。
 あるいは、少なくとも2種類の結合スチレン含量の異なるスチレン-ブタジエン共重合体ゴムを含むゴム成分と充填材とを含有するゴム組成物であって、結合スチレン含量が高いスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(A)の結合スチレン含量St(A)と結合スチレン含量が低いスチレン-ブタジエン共重合体ゴム(B)の結合スチレン含量St(B)との差{St(A)-St(B)}が6~22質量%であり、0℃におけるtanδが0.95以上であり、かつ-5℃におけるtanδと5℃のおけるtanδとの差の絶対値を―5℃と5℃との温度差で除した値{|(-5℃におけるtanδ)-(5℃におけるtanδ)|/10}(/℃)が0.045/℃より小さい、トレッド用ゴム組成物を用いることもできる。
 結合スチレン含量(質量%)は、H-NMRスペクトルの積分比から算出し、tanδは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、周波数52Hz、初期歪2%、動歪1%、3℃/分の昇温速度で-25℃から80℃におけるtanδの値を動的引張貯蔵弾性率E’に対する動的引張損失弾性率E’’の比(E’’/E´)から測定するものとする。
 例えば、トレッドゴムのゴム組成物として、天然ゴム及び合成イソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも1種のイソプレン系ゴムを50質量%以上含むゴム成分(A)と、熱可塑性樹脂(B)と、シリカを70質量%以上含む充填剤(C)と、を含み、前記熱可塑性樹脂(B)の配合量が、前記ゴム成分(A)100質量部に対して5~40質量部であり、0℃におけるtanδが0.5以下であり、30℃におけるtanδと60℃におけるtanδとの差が0.070以下であり、動歪1%、0℃における貯蔵弾性率が20MPa以下である、ものを用いることができる。なお、長さ50mm、幅5mm、厚み2mmのゴムシートを切り出し、初期荷重160mg、動歪1%、周波数52Hzの条件下で、0℃、30℃及び60℃における損失正接(tanδ)、並びに、0℃における貯蔵弾性率(E’)を測定するものとする。
 あるいは、ゴム組成物は、C系樹脂、C~C系樹脂、C系樹脂、テルペン系樹脂、テルペン-芳香族化合物系樹脂、ロジン系樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、及びアルキルフェノール系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂(B)を、ゴム成分100質量部に対して5~50質量部配合してなることもできる。規定量の熱可塑性樹脂(B)を配合することで、ガラス転移点(Tg)が高くなり、0℃での損失正接(tanδ)が向上するため、主にタイヤの湿潤路面での性能を向上させることができる。ゴム成分(A)は、上記の通り、NRを70質量%以上含有するものであるが、上記の熱可塑性樹脂(B)は、NRとの相溶性が高いため、上記の効果が特に得られやすい。上記の熱可塑性樹脂(B)は、ゴム成分(A)100質量部に対して5~50質量部、好ましくは10~30質量部配合される。熱可塑性樹脂(B)の配合量をゴム成分(A)100質量部に対して5~50質量部とすることで、所望の破壊特性や耐摩耗性を確保することができる。熱可塑性樹脂(B)の配合量が5質量部未満であると、湿潤路面での制動性能が充分に発揮されにくく、一方、50質量部超であると、所望の耐摩耗性や破壊特性が得られにくくなるおそれがある。
 なお、トレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成した後にトレッドパターンを形成しても良く、あるいは、トレッドパターンを有するトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成しても良い。
 サマータイヤ(例えばトレッドゴムが非発泡ゴム)の場合も、スタッドレスタイヤ(例えばトレッドゴムが発泡ゴム)の場合も、路面への追随性はレーザ加工の有無によらずに、ほぼ同等と考えられる。しかし、排水性という点では、特にサマータイヤの場合、通常は非発泡ゴムを用い、氷面上の薄い水膜を除去できる気泡が存在しないため、排水性が低く氷上性能が十分には発現しない場合があるが、レーザ加工を施して凹部を形成することで、排水性が補完され、スタッドレスタイヤに近い氷上性能を発揮することができると考えられる。
 スタッドレスタイヤ(例えばトレッドゴムが発泡ゴム)においては、微細加工による更なる排水性の向上と、発泡率と弾性率とを好適範囲に設計できる利点がある。タイヤ周方向に対し垂直な方向にミクロ排水のパスが形成されることで、より高い表情性能を発現する。
 常法で作製した非発泡のスムースタイヤに対し、トレッドゴムを円環状に切り出し、切り出したトレッドゴムにレーザ加工を施して、元の台タイヤに接着し、パタン付与後に氷上試験を行った(発明例)。
 低速条件(20km/h)及び中速条件(30km/h)でブレーキを踏んだ際の制動距離を測定し、その逆数を指数化した。
 対比の対象として、レーザ加工を施さない同様の非発泡のスムースタイヤ(比較例1)を用意し、また、一般的なスタッドレスタイヤ(発泡ゴム)(比較例2)を用意した。
 各タイヤのタイヤサイズは、205/55R16とした。
 以下の表1に評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示したように、発明例のタイヤは、比較例1のタイヤより氷上性能が大きく向上し、比較例2のスタッドレスタイヤに近い氷上性能が得られたことがわかる。
1:トレッド踏面(トレッドの表面)、 2:第1の凹部、 3:第2の凹部、 
4:凹部、 4a:第1部分、 4b:第2部分、
4c:周方向部分、 4d:幅方向部分、
 

Claims (13)

  1.  加硫済のタイヤのトレッドの表面にレーザ加工を施して凹部を形成する、レーザ加工工程を含むことを特徴とする、タイヤの製造方法。
  2.  前記レーザ加工工程において、前記レーザ加工には、エキシマレーザを用いる、請求項1に記載のタイヤの製造方法。
  3.  前記レーザ加工工程において、前記凹部の幅は、60μm以下である、請求項1又は2に記載のタイヤの製造方法。
  4.  前記トレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムである、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤの製造方法。
  5.  前記トレッドのゴムは、親水性短繊維を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤの製造方法。
  6.  前記レーザ加工工程において、前記凹部の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜するように、前記レーザ加工を施す、請求項1~5のいずれか一項に記載のタイヤの製造方法。
  7.  前記レーザ加工工程において、前記凹部は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されるように、前記レーザ加工を施して形成される、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤの製造方法。
  8.  トレッドに、壁面の少なくとも一部が炭化されている凹部を有することを特徴とする、タイヤ。
  9.  前記凹部の幅は、60μm以下である、請求項8に記載のタイヤ。
  10.  前記トレッドのゴムは、発泡率が15~25%の発泡ゴムである、請求項8又は9に記載のタイヤ。
  11.  前記トレッドのゴムは、親水性短繊維を有する、請求項8~10のいずれか一項に記載のタイヤ。
  12.  前記凹部の少なくとも一部の延在部分が、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する、請求項10に従属する請求項11に記載のタイヤ。
  13.  前記凹部は、タイヤ幅方向に対し45°以下の角度で傾斜する部分と、タイヤ幅方向に対し45°超の角度で傾斜する部分とが、接続されている、請求項8~12のいずれか一項に記載のタイヤ。
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