WO2022239575A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2022239575A1
WO2022239575A1 PCT/JP2022/016761 JP2022016761W WO2022239575A1 WO 2022239575 A1 WO2022239575 A1 WO 2022239575A1 JP 2022016761 W JP2022016761 W JP 2022016761W WO 2022239575 A1 WO2022239575 A1 WO 2022239575A1
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WO
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mass
rubber
tire
groove
shoulder
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PCT/JP2022/016761
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English (en)
French (fr)
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理起 餝矢
尚也 大泉
Original Assignee
横浜ゴム株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03—Tread patterns
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Definitions

  • the present invention relates to pneumatic tires intended primarily for use as all-season tires.
  • So-called all-season tires which are intended to be used in a variety of weather conditions throughout the year, are required to demonstrate excellent driving performance on normal dry road surfaces, as well as wet road surfaces in rainy weather and snowy road surfaces in winter.
  • off-road tires intended for driving on rough roads are required to have excellent off-road performance and durability for driving on unpaved grass, gravel, sand, muddy, rocky and snowy roads. (See Patent Document 2, for example). Therefore, off-road all-season tires are required to have the various performances mentioned above.
  • durability performance on rough roads hereinafter referred to as off-road durability performance
  • braking performance on wet road surfaces hereinafter referred to as wet performance
  • snow performance braking performance on snowy roads
  • it is also required to improve fuel consumption performance (reduce rolling resistance) during driving in order to reduce environmental load.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of improving off-road durability performance, wet performance, and snow performance while reducing rolling resistance, thereby enabling these performances to be achieved at a high level. .
  • a pneumatic tire of the present invention that achieves the above object comprises a tread portion extending in the tire circumferential direction and forming an annular shape, a pair of sidewall portions arranged on both sides of the tread portion, and the pair of sidewall portions.
  • a pair of bead portions arranged radially inward of the tire, a carcass layer mounted between the pair of bead portions, and a plurality of layers of reinforcement arranged on the outer peripheral side of the carcass layer in the tread portion
  • the tread portion includes an undertread layer arranged on the outer peripheral side of the reinforcing layer, and a cap tread layer arranged on the outer peripheral side of the undertread layer and forming a tread surface of the tread portion.
  • the cap tread layer contains 50 mass parts of silica with respect to 100 mass parts of diene rubber containing 50 mass % or more of natural rubber and 20 mass % or more and 40 mass % or less of styrene-butadiene rubber. 100 parts by mass and 5 parts by mass to 25 parts by mass of carbon black, and the styrene-butadiene rubber has a vinyl content of 35% by mass to 70% by mass.
  • the carbon black has a nitrogen adsorption specific surface area N 2 SA of less than 130 m 2 /g, and the breaking strength TB [unit: MPa] and breaking elongation EB [ unit: %], the tensile product TB ⁇ EB calculated as the product is 12000 or more, and the hardness is 60 or more and 70 or less.
  • the tread portion is composed of two layers, a cap tread layer and an undertread layer, the cap tread layer is composed of the rubber composition having the above composition, and the rubber physical properties thereof are as described above. , it is possible to reduce rolling resistance while improving off-road durability, wet performance, and snow performance.
  • the "breaking strength TB" and “breaking elongation EB" of the rubber composition were obtained by punching out a JIS No.
  • dumbbell-shaped test piece (thickness: 2 mm) in accordance with JIS K6251, temperature of 20 ° C., tensile speed Stress at break (strength at break, unit: MPa) and elongation at break (elongation at break, unit: %) measured under the condition of 500 mm/min.
  • the "hardness" of the rubber composition is a value measured at a temperature of 23°C with a durometer type A in accordance with JIS K6253.
  • the styrene-butadiene rubber preferably has a vinyl content of 55% by mass to 70% by mass and a styrene content of 20% by mass to 30% by mass.
  • the diene rubber contains 5% by mass or more and 20% by mass or less of butadiene rubber in addition to the natural rubber and the styrene-butadiene rubber.
  • Such a formulation is advantageous for reducing rolling resistance while improving off-road durability performance, wet performance, and snow performance.
  • main grooves extending along the tire circumferential direction and a plurality of land portions partitioned by the main grooves are formed on the outer surface of the tread portion.
  • the main grooves include two center main grooves arranged on both sides of the tire equator and two shoulder main grooves arranged outside the two center main grooves in the tire width direction.
  • the groove is formed in a stepped shape having circumferentially extending portions extending in the tire circumferential direction at two different positions in the tire width direction.
  • second lug grooves extending in the tire width direction and having both ends open to the center main groove and the shoulder main groove, and extending in the tire width direction across the ground contact edge E and extending in the tire width direction outside the shoulder main groove in the tire width direction.
  • the second lug groove and the shoulder lug groove are inclined in directions opposite to each other in the tire circumferential direction with respect to the tire width direction.
  • two types of second lug grooves having different inclination angles with respect to the tire width direction are alternately arranged, and the second lugs that open to the center main groove and the shoulder main groove Of the circumferentially extending portions of the center main groove and the shoulder main groove, which are formed in a step shape, the grooves open to the circumferentially extending portions located closer to the second lug grooves, and the shoulders.
  • the shoulder lug grooves opening into the main groove are opened in the circumferentially extending portion located near the shoulder lug groove among the circumferentially extending portions of the stepped shoulder main groove. is preferred. Adopting such a tread pattern when configuring the tread portion with the above-mentioned rubber composition is advantageous in reducing rolling resistance while improving off-road durability performance, wet performance, and snow performance. .
  • the “grounding edge” is the edge in the tire width direction of the grounding area formed when the tire is mounted on a regular rim, filled with regular internal pressure, placed vertically on a flat surface, and a regular load is applied. Department.
  • a "regular rim” is a rim defined for each tire in a standard system that includes the standard on which the tire is based. For example, JATMA standard rim, TRA "Design Rim", or ETRTO. If so, it should be “Measuring Rim”.
  • "Normal internal pressure” is the air pressure specified for each tire by each standard in the standard system including the standard that the tire is based on.
  • FIG. 1 is a meridian sectional view showing an example of the pneumatic tire of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view illustrating the tread pattern of the pneumatic tire of the invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an enlarged main groove shown in FIG.
  • the pneumatic tire of the present invention includes a tread portion 1, a pair of sidewall portions 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a pair of sidewall portions 2 arranged radially inward of the sidewall portions 2. and a pair of bead portions 3.
  • symbol CL indicates the tire equator
  • symbol E indicates the ground contact edge.
  • FIG. 1 is a meridional sectional view and is not depicted, the tread portion 1, the sidewall portion 2, and the bead portion 3 each extend in the tire circumferential direction and form an annular shape.
  • a toroidal basic structure is constructed. The following explanation using FIG. 1 is basically based on the meridian cross-sectional shape shown in the drawing, but each tire constituent member extends in the tire circumferential direction and forms an annular shape.
  • a carcass layer 4 is mounted between a pair of left and right bead portions 3 .
  • the carcass layer 4 is formed by coating a plurality of reinforcing cords (carcass cords) extending in the tire radial direction with a coating rubber. folded back.
  • a bead filler 6 is arranged on the outer periphery of the bead core 5, and the bead filler 6 is wrapped by the main body portion and the folded portion of the carcass layer 4. - ⁇
  • a belt layer 7 of multiple layers is provided on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1 .
  • Each belt layer 7 includes a plurality of reinforcing cords (belt cords) that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and are arranged so that the belt cords intersect each other between the layers.
  • the inclination angle of the belt cords with respect to the tire circumferential direction is set, for example, in the range of 10° to 40°.
  • Steel cords for example, can be used as belt cords.
  • a plurality of layers (two layers) of belt cover layers 8 are provided on the outer peripheral side of the belt layer 7 .
  • the belt cover layer 8 includes reinforcing cords (belt cover cords) oriented in the tire circumferential direction.
  • the angle of the belt cover cord with respect to the tire circumferential direction is set to, for example, 0° to 5°.
  • Organic fiber cords for example, can be used as belt cover cords.
  • the belt layer 7 and belt cover layer 8 are collectively referred to as reinforcing layers.
  • the outer peripheral side of the reinforcing layer means the outer peripheral side of the belt layer 7 (in particular, the outermost layer in the tire radial direction among the plurality of belt layers 7) when only the belt layer 7 is provided.
  • both the belt layer 7 and the belt cover layer 8 are provided, it means the outer peripheral side of the belt cover layer 8 (particularly, the outermost layer in the tire radial direction among the plurality of belt cover layers 8).
  • a tread rubber layer 10 is arranged on the outer peripheral side of the carcass layer 4 and the reinforcing layers (the belt layer 7 and the belt cover layer 8).
  • the tread rubber layer 10 has a structure in which two types of rubber layers (the cap tread layer 11 and the undertread layer 12) having different physical properties are laminated in the tire radial direction.
  • the cap tread layer 11 is arranged on the outer peripheral side of the undertread layer 12 and constitutes the tread surface of the tread portion 1 .
  • the undertread layer 12 is sandwiched between the captread layer 11 and the reinforcing layer.
  • a side rubber layer 20 is arranged on the outer peripheral side (outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the sidewall portion 2, and a rim cushion rubber layer is arranged on the outer peripheral side (outer side in the tire width direction) of the carcass layer 4 in the bead portion 3. 30 are placed.
  • the present invention mainly relates to the rubber composition that constitutes the tread portion 1 (especially the cap tread layer 11), other parts and constituent members are not limited to the structures described above.
  • the rubber composition forming the cap tread layer 11 may be called cap tread rubber
  • the rubber composition forming the under tread layer 12 may be called under tread rubber.
  • the rubber component necessarily contains two types of natural rubber and styrene-butadiene rubber, and the butadiene rubber can be optionally used in combination. Become. In the present invention, off-road durability, snow performance, wet performance, and rolling resistance can be improved by using these two or three types of rubber together in the proportions described below.
  • the natural rubber is not particularly limited as long as it is commonly used in rubber compositions for tires. By including natural rubber, the off-road durability performance can be made more excellent.
  • the content of natural rubber is 50% by mass or more, preferably 50% by mass or more and 60% by mass or less in 100% by mass of the rubber component. If the natural rubber content is less than 50% by mass, the off-road durability cannot be sufficiently improved.
  • the styrene-butadiene rubber used in the present invention is a terminal-modified styrene-butadiene rubber having a vinyl content of 35% to 70% by mass, preferably 55% to 70% by mass.
  • a terminal-modified styrene-butadiene rubber By using such a terminal-modified styrene-butadiene rubber, wet performance and low rolling resistance can be improved.
  • the styrene content in the styrene-butadiene rubber is not particularly limited, it is preferably 20% to 40% by mass, more preferably 20% to 30% by mass.
  • the type of modifying group in the terminal-modified styrene-butadiene rubber is not particularly limited. groups, alkoxy groups, silyl groups, alkoxysilyl groups, amide groups, oxysilyl groups, silanol groups, isocyanate groups, isothiocyanate groups, carbonyl groups, aldehyde groups, siloxane groups, and the like.
  • these modifying groups an amino group, an alkoxysilyl group, and a silanol group can be preferably used.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the terminal-modified styrene-butadiene rubber of the present invention is preferably 2.5 ⁇ 10 5 to 5.0 ⁇ 10 5 , more preferably 3.0 ⁇ 10 5 to 4.0 ⁇ 10. Should be 5 .
  • the weight average molecular weight (Mw) referred to in the present invention means the polystyrene equivalent weight average molecular weight analyzed by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the styrene-butadiene rubber is 20% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 30% by mass or more and 40% by mass or less, based on 100% by mass of the rubber component. If the content of styrene-butadiene rubber is less than 20% by mass, the wet performance will deteriorate. If the content of styrene-butadiene rubber exceeds 40% by mass, the snow performance is degraded.
  • butadiene rubbers can be optionally used in combination, but the type of butadiene rubber is not particularly limited.
  • the content is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 15% by mass or less in 100% by mass of the rubber component. If the content of butadiene rubber is less than 5% by mass, the wear resistance is lowered. If the content of butadiene rubber exceeds 20% by mass, the wet performance deteriorates.
  • the rubber composition forming the cap tread layer 11 always contains silica.
  • silica examples include wet silica (hydrous silicic acid), dry silica (anhydrous silicic acid), calcium silicate, and aluminum silicate. These silicas can be used alone or in combination of two or more. Surface-treated silica obtained by surface-treating the surface of silica with a silane coupling agent may also be used. By blending silica, the rubber hardness of the rubber composition can be increased, and the off-road durability performance of the pneumatic tire can be improved.
  • the amount of silica compounded is 50 parts by mass to 100 parts by mass, preferably 65 parts by mass to 85 parts by mass, based on 100 parts by mass of the rubber component. If the silica content is less than 50 parts by mass, the wet performance will deteriorate. If the amount of silica added exceeds 100 parts by mass, the off-road durability performance is lowered.
  • the CTAB adsorption specific surface area of silica is not particularly limited, it is preferably 130 m 2 /g to 185 m 2 /g, more preferably 155 m 2 /g to 175 m 2 /g. Wet performance can be improved by setting the CTAB adsorption specific surface area of silica to 130 m 2 /g or more. Also, by setting the CTAB adsorption specific surface area of silica to 185 m 2 /g or less, low rolling resistance performance can be improved. In the present invention, the CTAB adsorption specific surface area of silica is a value measured according to ISO 5794.
  • the rubber composition forming the cap tread layer 11 always contains carbon black in addition to silica.
  • carbon black By blending carbon black, the rubber hardness of the rubber composition can be increased, and the off-road durability performance of the pneumatic tire can be improved.
  • the amount of carbon black compounded is 5 parts by mass to 25 parts by mass, preferably 8 parts by mass to 15 parts by mass, per 100 parts by mass of the rubber component. If the amount of carbon black to be blended is less than 5 parts by mass, the off-road durability performance is lowered. If the blending amount of carbon black exceeds 25 parts by mass, the wet performance and low rolling resistance performance deteriorate.
  • the carbon black used in the present invention has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of less than 130 m 2 /g, preferably 126 m 2 /g to 79 m 2 /g. Rolling resistance can be reduced by using such carbon black. If the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is 130 m 2 /g or more, the rolling resistance cannot be reduced.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is a value measured according to JIS K6217-2.
  • the rubber composition forming the cap tread layer 11 may contain fillers other than the silica and carbon black described above.
  • Other fillers include, for example, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide, titanium oxide, and calcium sulfate. These other fillers can be used alone or in combination of two or more.
  • a silane coupling agent can improve the dispersibility of silica.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 6% by mass to 12% by mass, more preferably 8% by mass to 10% by mass of silica. If the amount of the silane coupling agent is less than 6% by mass, there is a possibility that the dispersibility of silica cannot be sufficiently improved. If the amount of the silane coupling agent is more than 12% by mass, the rubber composition tends to undergo premature vulcanization, which may deteriorate moldability.
  • the silane coupling agent is not particularly limited as long as it can be used in rubber compositions for tires.
  • a silane coupling agent having a mercapto group is preferable, and can increase the affinity with silica and improve its dispersibility.
  • These silane coupling agents may be blended singly or in combination.
  • the rubber composition constituting the cap tread layer 11 includes, in addition to the compounding agents described above, a rubber composition for tires such as a vulcanizing or cross-linking agent, a vulcanization accelerator, various oils, an anti-aging agent, and a plasticizer.
  • a rubber composition for tires such as a vulcanizing or cross-linking agent, a vulcanization accelerator, various oils, an anti-aging agent, and a plasticizer.
  • Various additives generally used in products can be blended within a range that does not impair the object of the present invention. Further, these additives can be kneaded by a common method to form a rubber composition and used for vulcanization or crosslinking. The blending amount of these additives can be a conventional general blending amount as long as it does not contradict the object of the present invention.
  • the rubber composition for tires can be produced by mixing the above components using a common rubber kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, and
  • the breaking strength is TB [unit: MPa]
  • the breaking elongation is EB [unit: %]
  • the tensile product calculated as the product of them is TB ⁇ EB.
  • the tensile product TB ⁇ EB of the cap tread rubber is 12,000 or more, preferably 12,500 or more.
  • the hardness of the cap tread rubber of the present invention is preferably 60 or more and 70 or less, preferably 64 or more and 68 or less. By setting such tensile product and hardness, it is advantageous to balance off-road durability performance, snow performance, wet performance, and rolling resistance performance. If the tensile product TB ⁇ EB of the cap tread rubber is less than 12,000, the off-road durability performance is lowered. If the hardness of the cap tread rubber is less than 60, the off-road durability cannot be improved. If the hardness of the cap tread rubber exceeds 70, snow performance cannot be improved.
  • Each value of the breaking strength TB and the breaking elongation EB used in the calculation of the tensile product described above is not particularly limited, but the breaking strength TB is preferably 23 MPa to 28 MPa, more preferably 24 MPa to 27 MPa.
  • EB is preferably 450% or more, more preferably 550% or more.
  • the tread pattern formed on the outer surface of the tread portion 1 is not particularly limited, but is illustrated in FIG. Aspects are preferred.
  • the tread pattern in FIG. 2 is a pattern suitable for off-road driving, and is excellent in off-road durability performance, snow performance, and wet performance. Tire performance can be effectively improved.
  • four main grooves 40 are formed in the tread portion 1.
  • the four main grooves 40 are arranged two on each side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction, whereby the four main grooves are formed side by side in the tire width direction. That is, the tread portion 1 has two center main grooves 41 arranged on both sides of the tire equatorial plane CL, and two shoulder main grooves arranged outside the two center main grooves 41 in the tire width direction.
  • a total of four main grooves 30 including the grooves 42 are formed.
  • the main groove 40 is a longitudinal groove at least partially extending in the tire circumferential direction.
  • the main groove 40 has a groove width of 3 mm or more, a groove depth of 6 mm or more, and a tread wear indicator (slip sign) indicating the end of wear.
  • the main groove 40 has a groove width of 5 mm or more and 8 mm or less and a groove depth of 8 mm or more and 9 mm or less, and extends along the tire equatorial plane CL and the tread contact surface 3. is substantially parallel to the tire equator line (center line) where the
  • the "groove width" is the maximum value of the distance between opposing groove walls measured at the groove opening in a no-load state in which the tire is mounted on a specified rim and filled with a specified internal pressure.
  • the land portion has a notch portion or a chamfered portion at the edge portion, in a cross-sectional view with the groove length direction as the normal direction, the intersection of the tread contact surface and the extension line of the groove wall is the measurement point. Width is measured.
  • the groove width is measured using the center line of the amplitude of the groove wall as the measurement point.
  • “Groove depth” is the maximum value of the distance from the tread contact surface to the groove bottom measured in a no-load state in which the tire is mounted on a specified rim and filled with a specified internal pressure. In a configuration in which the groove has partial irregularities or a sipe at the groove bottom, the groove depth is measured excluding these.
  • a plurality of land portions 50 partitioned by the main grooves 40 include a center land portion 51, a second land portion 52, and a shoulder land portion 53.
  • the center land portion 51 is arranged between the two center main grooves 41 , is located on the tire equatorial plane CL, and is defined by the center main grooves 41 on both sides in the tire width direction.
  • the second land portion 52 is positioned between the center main groove 41 and the shoulder main groove 42 that are adjacent in the tire width direction, and is arranged outside the center land portion 51 in the tire width direction. is defined by the center main groove 41 and the shoulder main groove 42 .
  • the shoulder land portion 53 is arranged on the outside of the shoulder main groove 42 in the tire width direction, and is arranged adjacent to the second land portion 52 with the shoulder main groove 42 interposed therebetween. 42.
  • a plurality of lug grooves 60 extending in the tire width direction are formed on the outer surface (tread contact surface) of the tread portion 1 , and the lug grooves 60 include second lug grooves 61 and shoulder lug grooves 65 .
  • the lug grooves 60 have a groove width in the range of 1.6 mm or more and 6 mm or less, and a groove depth in the range of 4 mm or more and 7 mm or less.
  • the second lug grooves 61 are arranged between the adjacent center main groove 41 and shoulder main groove 42, extend in the tire width direction, and have both ends connected to the center main groove 41. It opens to the shoulder main groove 42 .
  • the shoulder lug groove 65 is arranged outside the shoulder main groove 42 in the tire width direction, extends in the tire width direction across the ground contact edge E, and opens into the shoulder main groove 42 at one end.
  • the second land portions 52 defined on both sides in the tire width direction by the center main groove 41 and the shoulder main grooves 42 are formed by the second lug grooves 61 adjacent in the tire circumferential direction. , on both sides in the tire circumferential direction. Both ends of the second lug groove 61 are open to the center main groove 41 and the shoulder main groove 42 , so that the second land portion 52 defined by the second lug grooves 61 on both sides in the tire circumferential direction is formed as a block-shaped land portion 50 . formed.
  • the shoulder land portion 53 whose inner side in the tire width direction is defined by the shoulder main groove 42 is defined on both sides in the tire circumferential direction by shoulder lug grooves 65 adjacent to each other in the tire circumferential direction. Since the shoulder lug groove 65 extends in the tire width direction across the ground contact edge E, the shoulder land portion 53 whose both sides in the tire circumferential direction are partitioned by the shoulder lag groove 65 is at least inside the ground contact edge E in the tire width direction. The part is formed in a block shape.
  • the center land portion 51 whose both sides in the tire width direction are partitioned by the center main groove 41 is a rib-shaped land portion 50 formed continuously in the tire circumferential direction without being divided by the lug grooves 60 . is formed as
  • FIG. 3 is a detailed view of the main groove 40 shown in FIG.
  • main grooves 40 ie, two center main grooves 41 and two shoulder main grooves 42 are arranged in the tread portion 1, but the positions of the respective main grooves 40 in the tire width direction are different.
  • It is formed in a step shape having a circumferentially extending portion 44 extending in the tire circumferential direction at a position.
  • the step shape referred to here means a shape in which the center line indicating the center in the groove width direction oscillates as a rectangular wave or a trapezoidal wave.
  • the main groove 40 has two types of circumferentially extending portions 44 whose positions in the tire width direction are different from each other, and the two types of circumferentially extending portions 44 are alternately arranged in the tire circumferential direction,
  • a connecting portion 45 connects the ends of different circumferentially extending portions 44 adjacent to each other in the tire circumferential direction.
  • the connecting portion 45 also constitutes the main groove 40 .
  • the two types of circumferentially extending portions 44 are, for example, a plurality of inner circumferentially extending portions 44i and a plurality of outer circumferentially extending portions 44o located outside the inner circumferentially extending portions 44i in the tire width direction.
  • the inner circumferentially extending portions 44i and the outer circumferentially extending portions 44o are alternately arranged in the tire circumferential direction.
  • the inner circumferentially extending portion 44i and the outer circumferentially extending portion 44o are located at the same position in the tire width direction. The positions in the tire width direction are the same.
  • the connecting portion 45 connects the ends of the inner circumferentially extending portion 44i and the outer circumferentially extending portion 44o that are adjacent to each other in the tire circumferential direction.
  • the portion 45 extends obliquely in the tire circumferential direction with respect to the tire width direction. Therefore, in the present embodiment, the stepped main groove 40 is formed in a so-called trapezoidal wave shape.
  • the main groove 40 having the inner circumferentially extending portion 44i, the outer circumferentially extending portion 44o, and the connecting portion 45 has the inner circumferentially extending portion 44i and the outer circumferentially extending portion 44i.
  • the groove width between the direction extending portion 44o and the connecting portion 45 is substantially constant.
  • the lug grooves 60 are opened in the main grooves 40 formed in this manner, and the lug grooves 60 are the main grooves in the tire width direction of the two types of circumferentially extending portions 44 of the main grooves 40 . It opens to the circumferentially extending portion 44 on the side where the lug groove 60 opening to 40 is located.
  • the second lug grooves 61 opening into the center main groove 41 and the shoulder main grooves 42 are the second lug grooves of the circumferentially extending portions 44 of the center main groove 41 and the shoulder main grooves 42 formed in a step shape. It opens in the circumferentially extending portion 44 located near 61 .
  • the second lug groove 61 since the second lug groove 61 opens into the center main groove 41 from the outside in the width direction of the tire, the second lug groove 61 is formed by the outer circumferential extending portion 44o of the center main groove 41. is open to In addition, since the second lug groove 61 opens into the shoulder main groove 42 from the inner side in the tire width direction, the second lug groove 61 is formed by the inner circumferential extending portion 44 i of the shoulder main groove 42 . is open to
  • the shoulder lug groove 65 opening into the shoulder main groove 42 is the circumferentially extending portion 44 positioned closer to the shoulder lug groove 65 among the circumferentially extending portions 44 of the stepped shoulder main groove 42 . is open to That is, since the shoulder main groove 42 opens into the shoulder main groove 42 from the outside in the tire width direction, the shoulder main groove 42 has an outer circumferential extending portion 44o of the shoulder main groove 42. is open to Since the second lug grooves 61 and the shoulder lug grooves 65 that open to the shoulder main groove 42 from the inner side and the outer side in the tire width direction of the shoulder main groove 42 open to different circumferentially extending portions 44 , the shoulder main groove 42 are opened at different positions in the tire circumferential direction.
  • the second lug grooves 61 and the shoulder lug grooves 65 opening into the main groove 40 are each formed to extend in the tire width direction and be inclined in the tire circumferential direction with respect to the tire width direction.
  • the second lug groove 61 and the shoulder lug groove 65 are inclined in opposite directions in the tire circumferential direction with respect to the tire width direction.
  • the second lug groove 61 and the shoulder lug groove 65 are formed so as to be inclined in the tire circumferential direction while extending in the tire width direction when extending from the tire width direction inner side to the tire width direction outer side.
  • the directions of the second lug groove 61 and the shoulder lug groove 65 in the tire circumferential direction are opposite to each other.
  • the second lug grooves 61 have first second lug grooves 62 and second second lug grooves 63 that have different inclination angles with respect to the tire width direction and are alternately arranged in the tire circumferential direction.
  • the second land portion 52 whose both sides in the tire circumferential direction are defined by the second lug grooves 61 that are adjacent in the tire circumferential direction has the first second lug grooves 62 that are adjacent in the tire circumferential direction and the second land portions 52 that are adjacent to each other in the tire circumferential direction. 2 second lug grooves 63.
  • test tires having the basic structure shown in Fig. 1 and having a tire size of 285/60R18 were manufactured (standard example 1, comparative examples 1 to 6, and examples 1 to 13).
  • the cap tread rubber constituting the cap tread layer had the composition and physical properties shown in Tables 1 to 3 (Table 3 is the composition common to all examples).
  • each compounding component excluding the vulcanization accelerator and sulfur was weighed and mixed in a 1.8 L sealed Banbury mixer for 5 minutes. After kneading, the masterbatch was discharged and cooled to room temperature. Thereafter, this masterbatch was supplied to a 1.8 L internal Banbury mixer, a vulcanization accelerator and sulfur were added, and mixed for 2 minutes to obtain rubber compositions for tires.
  • the physical property values listed in Tables 1 and 2 are obtained by vulcanizing the cap tread rubber (rubber composition for tires) used in each example at 145°C for 35 minutes using a mold of a predetermined shape.
  • a vulcanized rubber test piece made from a tire rubber composition was prepared and measured. Specifically, “hardness” is a value measured at a temperature of 20°C with a durometer type A in accordance with JIS K6253.
  • breaking strength TB" and “breaking elongation EB” were measured in accordance with JIS K6251 by punching out a JIS No. 3 dumbbell-shaped test piece (thickness: 2 mm) under the conditions of a temperature of 20°C and a tensile speed of 500 mm/min.
  • the stress at break (strength at break, unit: MPa) and elongation at break (elongation at break, unit: %).
  • the tensile product is the product TB ⁇ EB of "breaking strength TB" and "breaking elongation EB", and was calculated based on the value of each example.
  • Each test tire was evaluated for snow performance, wet performance, low rolling performance, and off-road durability performance by the methods shown below.
  • Snow performance Mount each test tire on a rim wheel with a rim size of 18 x 8J, set the air pressure to 230 kPa, install it on a four-wheel drive SUV vehicle evaluation vehicle, brake from a running speed of 40 km / h on an ice and snow road, and stop completely. The braking distance was measured. The evaluation results were shown as indices with Standard Example 1 being 100, using the reciprocal of the measured value. A larger index value means a shorter braking distance and better braking performance (snow performance) on icy and snowy road surfaces. If the index value is "98" or higher, it means that sufficient snow performance was obtained.
  • ⁇ Stearic acid Bead stearic acid manufactured by NOF Corporation
  • Zinc white 3 types of zinc oxide manufactured by Seido Chemical Industry Co., Ltd.
  • Antiaging agent 6PPD manufactured by Korea Kumho Petrochemical
  • Sulfur Kinkain oil-containing fine powder sulfur manufactured by Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator 1 Noccellar CZ-G manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
  • ⁇ Vulcanization accelerator 2 Soxinol DG manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • the pneumatic tires of Examples 1 to 13 had improved wet performance, low rolling performance, and off-road durability performance compared to Standard Example 1, and achieved both of these performances in a well-balanced manner.
  • Comparative Example 1 the snow performance, low rolling performance, and off-road durability performance deteriorated due to the large amount of silica compounded.
  • Comparative Example 2 the wet performance and low rolling performance were deteriorated due to the small amount of silica compounded. Since Comparative Example 3 had a high hardness, the snow performance deteriorated. Comparative Example 4 had poor off-road durability due to its low hardness.
  • Comparative Example 5 the low rolling performance deteriorated because the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black was large.
  • the snow performance deteriorated because the amount of vinyl in the styrene-butadiene rubber was small.

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Abstract

オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能を向上しながら、転がり抵抗を低減し、これら性能を高次元で両立することを可能にした空気入りタイヤを提供する。キャップトレッド層１１を、天然ゴム５０質量％以上、スチレンブタジエンゴム２０質量％以上４０質量％以下を含むジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ５０質量部～１００質量部と、カーボンブラック５質量部～２５質量部が配合されたゴム組成物で構成し、スチレンブタジエンゴムとして、ビニル含有量が３５質量％～７０質量％である末端変性スチレンブタジエンゴムを用い、カーボンブラックとして窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡが１３０ｍ2／ｇ未満のものを用い、キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物の抗張積ＴＢ×ＥＢを１２０００以上、硬度を６０以上７０以下に設定する。

Description

空気入りタイヤ
　本発明は、主としてオールシーズンタイヤとして用いることを意図した空気入りタイヤに関する。
　一年を通じて様々な天候下で使用することを意図した所謂オールシーズンタイヤは、通常の乾燥路面の他、雨天時のウェット路面や、冬季の積雪路面において優れた走行性能を発揮することが求められる（例えば、特許文献１を参照）。また、悪路での走行を意図したオフロード向けのタイヤは、舗装されていない草地、礫地、砂地、泥濘地、岩場、積雪路面などを走行するオフロード性能や耐久性に優れることが求められる（例えば、特許文献２を参照）。そのため、オフロード向けのオールシーズンタイヤは、前述の各種性能を兼ね備えることが求められる。例えば、悪路における耐久性能（以下、オフロード耐久性能という）、ウェット路面における制動性能（以下、ウェット性能という）、および積雪路面における制動性能（以下、スノー性能という）を高度に両立することが求められる。これに加えて、環境負荷を低減するために走行時の燃費性能を向上すること（転がり抵抗を低減すること）も求められる。
　しかしながら、これら性能を空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム（トレッドゴム）によって改善しようとしても、これら性能は相反するため、高次元で両立させることは困難である。例えば、ウェット性能に優れるゴムを得る方法として、０℃におけるｔａｎδを高くすることが知られているが、０℃におけるｔａｎδが高くなると、６０℃におけるｔａｎδも高くなり、転がり抵抗を低減することはできない。また、０℃におけるｔａｎδが高くなることで、ガラス転移温度Ｔｇが上昇するため、スノー性能が悪化することも懸念される。或いは、スノー性能に優れるゴムを得る方法として、ブタジエンゴムの配合量を増加することが知られているが、ブタジエンゴムの配合量が増えることでシリカの分散が悪化するため、転がり抵抗の低減が困難になる虞がある。また、シリカの分散が悪化した結果、ゴム組成物の伸びや強度が低下してオフロード耐久性能が悪化する虞がある。そのため、トレッドゴムの配合や物性を調整することで、オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能をバランスよく向上しながら、転がり抵抗を低減して、これら性能を高次元で両立するための対策が求められている。
日本国特開２０１５‐２２９７０１号公報 日本国特開２０１８‐１８８０３６号公報
　本発明の目的は、オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能を向上しながら、転がり抵抗を低減し、これら性能を高次元で両立することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
　上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、前記トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層の補強層とを有し、前記トレッド部が、前記補強層の外周側に配置されたアンダートレッド層と、前記アンダートレッド層の外周側に配置されて前記トレッド部の踏面を構成するキャップトレッド層との２層で構成された空気入りタイヤにおいて、前記キャップトレッド層は、天然ゴム５０質量％以上、スチレンブタジエンゴム２０質量％以上４０質量％以下を含むジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ５０質量部～１００質量部と、カーボンブラック５質量部～２５質量部が配合されたゴム組成物で構成されており、前記スチレンブタジエンゴムは、ビニル含有量が３５質量％～７０質量％である末端変性スチレンブタジエンゴムであり、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡは１３０ｍ2／ｇ未満であり、前記キャップトレッド層を構成するゴム組成物の破断強度ＴＢ〔単位：ＭＰａ〕と破断伸びＥＢ〔単位：％〕との積として算出される抗張積ＴＢ×ＥＢが１２０００以上であり、硬度が６０以上７０以下であることを特徴とする。
　本発明の空気入りタイヤは、トレッド部をキャップトレッド層とアンダートレッド層の２層で構成し、キャップトレッド層を上述の配合からなるゴム組成物で構成し、更に、そのゴム物性を上述のように設定しているので、オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能を向上しながら、転がり抵抗を低減することができる。尚、本発明において、ゴム組成物の「破断強度ＴＢ」および「破断伸びＥＢ」は、ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ３号ダンベル型試験片（厚さ２ｍｍ）を打ち抜き、温度２０℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で測定した破断時の応力（破断強度、単位：ＭＰａ）および破断時の伸び率（破断伸び、単位：％）である。また、ゴム組成物の「硬度」は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠して、デュロメータのタイプＡにより温度２３℃で測定した値である。
　本発明においては、スチレンブタジエンゴムのビニル含有量が５５質量％～７０質量％であり、スチレン含有量が２０質量％～３０質量％であることが好ましい。また、ジエン系ゴムが、天然ゴムおよびスチレンブタジエンゴムの他に、ブタジエンゴム５質量％以上２０質量％以下を含むことが好ましい。このような配合にすることで、オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能を向上しながら、転がり抵抗を低減するには有利になる。
　本発明においては、トレッド部の外表面に、タイヤ周方向に沿って延在する４本の主溝と、前記主溝によって区画される複数の陸部とが形成されており、４本の前記主溝は、タイヤ赤道の両側に配置される２本のセンター主溝と、２本の前記センター主溝のそれぞれのタイヤ幅方向外側に配置される２本のショルダー主溝とを含み、各主溝は、２タイヤ幅方向における位置が異なる位置でタイヤ周方向に延びる周方向延在部を有するステップ形状で形成され、隣り合う前記センター主溝と前記ショルダー主溝との間には、タイヤ幅方向に延びて両端がセンター主溝と前記ショルダー主溝とに開口するセカンドラグ溝が配置され、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向外側には、接地端Eを跨いでタイヤ幅方向に延びて一端が前記ショルダー主溝に開口するショルダーラグ溝が配置され、前記セカンドラグ溝と前記ショルダーラグ溝とは、タイヤ幅方向に対するタイヤ周方向への傾斜方向が互いに反対方向になっており、タイヤ周方向に並んで配置される複数の前記セカンドラグ溝は、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が異なる２種類の前記セカンドラグ溝が交互に配置され、前記センター主溝と前記ショルダー主溝に開口する前記セカンドラグ溝は、ステップ形状で形成される前記センター主溝及び前記ショルダー主溝がそれぞれ有する前記周方向延在部のうち、前記セカンドラグ溝寄りに位置する前記周方向延在部に開口し、前記ショルダー主溝に開口する前記ショルダーラグ溝は、ステップ形状で形成される前記ショルダー主溝が有する前記周方向延在部のうち、前記ショルダーラグ溝寄りに位置する前記周方向延在部に開口することが好ましい。前述のゴム組成物でトレッド部を構成するにあたって、このようなトレッドパターンを採用することで、オフロード耐久性能、ウェット性能、およびスノー性能を向上しながら、転がり抵抗を低減するには有利になる。
　尚、「接地端」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ幅方向の端部である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ　ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。 図２は、本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンを例示する正面図である。 図３は、図２に示す主溝を拡大して示す説明図である。
　以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示し、符号Ｅは接地端を示す。尚、図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図１を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材はいずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。
　左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コード（カーカスコード）をコートゴムで被覆することで構成され、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返されている。ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。
　図１の例では、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側に複数層（２層）のベルト層７が設けられている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コード（ベルトコード）を含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。ベルトコードとしては、例えばスチールコードが使用することができる。
　図１の例では、ベルト層７の外周側に、複数層（２層）のベルトカバー層８が設けられている。尚、図示の例の２層のベルトカバー層８のうち、一方はベルト層７の全域を覆うフルカバー層８ａであり、他方はベルト層７の両端部を局所的に覆う一対のエッジカバー層８ｂである。ベルトカバー層８は、タイヤ周方向に配向する補強コード（ベルトカバーコード）を含む。ベルト補強層８において、ベルトカバーコードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°～５°に設定されている。ベルトカバーコードとしては、例えば有機繊維コードを使用することができる。
　本発明では、これらベルト層７およびベルトカバー層８を総称して補強層という。本発明では、補強層として、ベルト層７のみを設けても、ベルト層７およびベルトカバー層８の両者を設けてもよい。以降の説明における「補強層の外周側」とは、ベルト層７のみを設ける場合は、ベルト層７（特に、複数のベルト層７のうちタイヤ径方向最外側の層）の外周側を意味し、ベルト層７およびベルトカバー層８の両者を設ける場合は、ベルトカバー層８（特に、複数のベルトカバー層８のうちタイヤ径方向最外側の層）の外周側を意味する。
　トレッド部１において、上述のカーカス層４および補強層（ベルト層７、ベルトカバー層８）の外周側にはトレッドゴム層１０が配置される。本発明では、トレッドゴム層１０は、物性の異なる２種類のゴム層（キャップトレッド層１１およびアンダートレッド層１２）がタイヤ径方向に積層した構造を有する。キャップトレッド層１１は、アンダートレッド層１２の外周側に配置されてトレッド部１の踏面を構成する。アンダートレッド層１２は、キャップトレッド層１１と補強層との間に挟まれる。尚、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはサイドゴム層２０が配置され、ビード部３におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはリムクッションゴム層３０が配置されている。
　本発明は、主としてトレッド部１（特に、キャップトレッド層１１）を構成するゴム組成物に関するものであるので、他の部位や構成部材については、上述の構造に限定されない。尚、以降の説明では、キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物をキャップトレッドゴム、アンダートレッド層１２を構成するゴム組成物をアンダートレッドゴムという場合がある。
　キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物において、ゴム成分は、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムの２種を必ず含み、任意でブタジエンゴムを組み合わせて使用することができ、これらの合計が１００質量％になる。本発明では、これら２種または３種のゴムを後述の割合で併用することで、オフロード耐久性能、スノー性能、ウェット性能、転がり抵抗性能を向上することができる。
　天然ゴムは、タイヤ用ゴム組成物に一般的に用いられるものであれば特に限定されない。天然ゴムを含むことにより、オフロード耐久性能をより優れたものにすることができる。天然ゴムの含有量は、ゴム成分１００質量％中、５０質量％以上、好ましくは５０質量％以上６０質量％以下である。天然ゴムの含有量が５０質量％未満であると、オフロード耐久性能を十分に改良することができない。
　本発明で使用されるスチレンブタジエンゴムは、ビニル含有量が３５質量％～７０質量％、好ましくは５５質量％～７０質量％である末端変性スチレンブタジエンゴムである。このような末端変性スチレンブタジエンゴムを用いることで、ウェット性能と低転がり抵抗性を向上することができる。尚、スチレンブタジエンゴムにおけるスチレン含有量については、特に限定されないが好ましくは２０質量％～４０質量％、より好ましくは２０質量％～３０質量％である。ビニル含有量（およびスチレン含有量）が上述の条件を満たしていれば、末端変性スチレンブタジエンゴムにおける変性基の種類は特に限定されるものではないが、例えばエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シリル基、アルコキシシリル基、アミド基、オキシシリル基、シラノール基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、カルボニル基、アルデヒド基、シロキサン基、等が挙げられる。これら変性基の中でも、アミノ基、アルコキシシリル基、シラノール基を好適に用いることができる。また、本発明の末端変性スチレンブタジエンゴムの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは２．５×１０5～５．０×１０5、より好ましくは３．０×１０5～４．０×１０5であるとよい。このように分子量が比較的低めであり、分子鎖の末端が多い末端変性スチレンブタジエンゴムを用いることで変性基の数を多くし、ジエン系ゴム中にシリカをより効率的に分散させることが可能になる。尚、本発明で言う重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で分析されるポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
　スチレンブタジエンゴムの含有量は、ゴム成分１００質量％中、２０質量％以上４０質量％以下、好ましくは３０質量％以上４０質量％以下である。スチレンブタジエンゴムの含有量が２０質量％未満であるとウェット性能が低下する。スチレンブタジエンゴムの含有量が４０質量％を超えるとスノー性能が低下する。
　前述のように、本発明のゴム成分においては、任意でブタジエンゴムを組み合わせて使用することができるが、ブタジエンゴムの種類は特に限定されない。ブタジエンゴムを併用する場合、その含有量はゴム成分１００質量％中、好ましくは５質量％以上２０質量％以下、より好ましくは５質量％以上１５質量％以下である。ブタジエンゴムの含有量が５質量％未満であると耐摩耗性が低下する。ブタジエンゴムの含有量が２０質量％を超えるとウェット性能が低下する。
　キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物にはシリカが必ず配合される。シリカとしては、例えば湿式シリカ（含水ケイ酸）、乾式シリカ（無水ケイ酸）、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等が用いることができる。これらシリカは、単独または２種以上を組合わせて使用することができる。シリカの表面にシランカップリング剤による表面処理を施した表面処理シリカを使用してもよい。シリカを配合することにより、ゴム組成物のゴム硬度を高くし、空気入りタイヤにしたとき、オフロード耐久性能を優れたものにすることができる。シリカの配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、５０質量部～１００質量部、好ましくは６５質量部～８５質量部である。シリカの配合量が５０質量部未満であるとウェット性能が低下する。シリカの配合量が１００質量部を超えるとオフロード耐久性能が低下する。
　シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、特に制限されるものではないが、好ましくは１３０ｍ2／ｇ～１８５ｍ2／ｇ、より好ましくは１５５ｍ2／ｇ～１７５ｍ2／ｇであるとよい。シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１３０ｍ2／ｇ以上にすることによりウェット性能を向上することができる。また、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積を１８５ｍ2／ｇ以下にすることにより低転がり抵抗性能を向上することができる。本発明において、シリカのＣＴＡＢ吸着比表面積は、ＩＳＯ　５７９４により測定された値とする。
　キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物にはシリカの他に、カーボンブラックが必ず配合される。カーボンブラックを配合することで、ゴム組成物のゴム硬度を高くし、空気入りタイヤにしたとき、オフロード耐久性能を優れたものにすることができる。カーボンブラックの配合量は、上述のゴム成分１００質量部に対して、５質量部～２５質量部、好ましくは８質量部～１５質量部である。カーボンブラックの配合量が５質量部未満であるとオフロード耐久性能が低下する。カーボンブラックの配合量が２５質量部を超えるとウェット性能および低転がり抵抗性能が低下する。
　本発明で使用されるカーボンブラックは、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１３０ｍ2／ｇ未満、好ましくは１２６ｍ2／ｇ～７９ｍ2／ｇである。このようなカーボンブラックを用いることで転がり抵抗性を低減することができる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積が１３０ｍ2／ｇ以上であると、転がり抵抗性を低減することができない。本発明においてカーボンブラックの窒素吸着比表面積は、ＪＩＳ　Ｋ６２１７‐２により測定された値とする。
　キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物においては、上述のシリカおよびカーボンブラック以外の他の充填剤を配合することもできる。他の充填材として、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化チタン、硫酸カルシウムを挙げることができる。これら他の充填剤は単独または２種以上を組合わせて使用することができる。
　キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物においては、上述のシリカと共にシランカップリング剤を配合することが好ましい。シランカップリング剤により、シリカの分散性を改良することができる。シランカップリング剤の配合量は、好ましくはシリカの６質量％～１２質量％、より好ましくは８質量％～１０質量％であるとよい。シランカップリング剤の配合量が６質量％未満であると、シリカの分散性を十分に改良することができない虞がある。シランカップリング剤の配合量が１２質量％を超えると、ゴム組成物が早期加硫を起こしやすくなり成形加工性が悪化する虞がある。
　シランカップリング剤としては、タイヤ用ゴム組成物に使用可能なものであれば特に制限されるものではないが、例えば、ビス－（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイド、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジサルファイド、３－トリメトキシシリルプロピルベンゾチアゾールテトラサルファイド、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３－オクタノイルチオプロピルトリエトキシシラン等の硫黄含有シランカップリング剤を例示することができる。なかでもメルカプト基を有するシランカップリング剤が好ましく、シリカとの親和性を高くしその分散性を改良することができる。これらシランカップリング剤は、単独で配合してもよいし、複数を組合わせて配合してもよい。
　本発明において、キャップトレッド層１１を構成するゴム組成物は、上述の配合剤の他に、加硫または架橋剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用ゴム組成物に一般的に使用される各種添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲内で配合することができる。またこれら添加剤は一般的な方法で混練してゴム組成物とし、加硫または架橋するのに使用することができる。これら添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。タイヤ用ゴム組成物は、通常のゴム用混練機械、例えば、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等を使用して、上記各成分を混合することによって製造することができる。
　上述の配合からなるキャップトレッドゴムについて、破断強度をＴＢ〔単位：ＭＰａ〕、破断伸びをＥＢ〔単位：％〕とし、それらの積として算出される抗張積をＴＢ×ＥＢとすると、本発明のキャップトレッドゴムの抗張積ＴＢ×ＥＢは１２０００以上、好ましくは１２５００以上である。また、本発明のキャップトレッドゴムの硬度は６０以上７０以下、好ましくは６４以上６８以下であるとよい。このような抗張積および硬度に設定することで、オフロード耐久性能、スノー性能、ウェット性能、転がり抵抗性能をバランスよく両立するには有利になる。キャップトレッドゴムの抗張積ＴＢ×ＥＢが１２０００未満であるとオフロード耐久性能が低下する。キャップトレッドゴムの硬度が６０未満であるとオフロード耐久性能を向上することができない。キャップトレッドゴムの硬度が７０を超えるとスノー性能を向上することができない。
　前述の抗張積の算出に用いる破断強度ＴＢおよび破断伸びＥＢのそれぞれの値については特に限定されないが、破断強度ＴＢは好ましくは２３ＭＰａ～２８ＭＰａ、より好ましくは２４ＭＰａ～２７ＭＰａであるとよく、破断伸びＥＢは好ましくは４５０％以上、より好ましくは５５０％以上であるとよい。このように各値を設定することで、ゴム物性がより良好になり、オフロード耐久性能、スノー性能、ウェット性能、転がり抵抗性能をバランスよく両立するには有利になる。
　上述のキャップトレッドゴムを空気入りタイヤのトレッド部１（キャップトレッド層１１）に用いるにあたって、そのトレッド部１の外表面に形成されるトレッドパターンは、特に限定されないが、例えば、図２に例示する態様にすることが好ましい。図２のトレッドパターンは、オフロード走行に適したパターンであり、オフロード耐久性能、スノー性能、ウェット性能に優れるので、上述のキャップトレッドゴムと組み合わせることで、本発明が目的とする上述の各種タイヤ性能を効果的に高めることができる。
　図２の例において、トレッド部１には４本の主溝４０が形成されている。４本の主溝４０は、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面ＣＬの両側にそれぞれ２本ずつ配設されており、これにより、主溝は、４本がタイヤ幅方向に並んで形成されている。つまり、トレッド部１には、タイヤ赤道面ＣＬの両側に配置される２本のセンター主溝４１と、２本のセンター主溝４１のそれぞれのタイヤ幅方向外側に配置される２本のショルダー主溝４２との、計４本の主溝３０が形成されている。
　尚、主溝４０とは、少なくとも一部がタイヤ周方向に延在する縦溝をいう。一般に主溝４０は、３ｍｍ以上の溝幅を有し、６ｍｍ以上の溝深さを有し、摩耗末期を示すトレッドウェアインジケータ（スリップサイン）を内部に有する。本実施形態では、主溝４０は、５ｍｍ以上８ｍｍ以下の溝幅を有し、８ｍｍ以上９ｍｍ以下の溝深さを有しており、延在方向が、タイヤ赤道面ＣＬとトレッド接地面３とが交差するタイヤ赤道線（センターライン）と実質的に平行である。
　尚、「溝幅」とは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態で溝開口部において測定される、対向する溝壁同士の距離の最大値である。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド接地面と溝壁の延長線との交点を測定点として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を測定点として、溝幅が測定される。「溝深さ」は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態で測定されるトレッド接地面から溝底までの距離の最大値である。溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。
　主溝４０によって区画される複数の陸部５０は、センター陸部５１と、セカンド陸部５２と、ショルダー陸部５３とを含む。このうち、センター陸部５１は、２本のセンター主溝４１同士の間に配置され、タイヤ赤道面ＣＬ上に位置しており、タイヤ幅方向における両側がセンター主溝４１によって区画されている。また、セカンド陸部５２は、タイヤ幅方向に隣り合うセンター主溝４１とショルダー主溝４２との間に位置し、センター陸部５１のタイヤ幅方向外側に配置されており、タイヤ幅方向における両側がセンター主溝４１とショルダー主溝４２とにより区画されている。また、ショルダー陸部５３は、ショルダー主溝４２のタイヤ幅方向外側に配置され、ショルダー主溝４２を挟んでセカンド陸部５２に隣り合って配置されており、タイヤ幅方向における内側がショルダー主溝４２によって区画されている。
　トレッド部１の外表面（トレッド接地面）には、タイヤ幅方向に延びるラグ溝６０が複数形成されており、ラグ溝６０として、セカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とを有している。本実施形態では、ラグ溝６０は、溝幅が１．６ｍｍ以上６ｍｍ以下の範囲内になっており、溝深さが４ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲内になっている。セカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とのうち、セカンドラグ溝６１は、隣り合うセンター主溝４１とショルダー主溝４２との間に配置され、タイヤ幅方向に延びて両端がセンター主溝４１とショルダー主溝４２とに開口している。また、ショルダーラグ溝６５は、ショルダー主溝４２のタイヤ幅方向外側に配置され、接地端Eを跨いでタイヤ幅方向に延びて一端がショルダー主溝４２に開口している。
　主溝４０によって区画される陸部５０のうち、センター主溝４１とショルダー主溝４２とによりタイヤ幅方向における両側が区画されるセカンド陸部５２は、タイヤ周方向に隣り合うセカンドラグ溝６１により、タイヤ周方向における両側が区画されている。セカンドラグ溝６１は、両端がセンター主溝４１とショルダー主溝４２とに開口するため、タイヤ周方向における両側がセカンドラグ溝６１により区画されるセカンド陸部５２は、ブロック状の陸部５０として形成されている。同様に、タイヤ幅方向における内側がショルダー主溝４２により区画されるショルダー陸部５３は、タイヤ周方向に隣り合うショルダーラグ溝６５により、タイヤ周方向における両側が区画されている。ショルダーラグ溝６５は、接地端Ｅを跨いでタイヤ幅方向に延びるため、タイヤ周方向における両側がショルダーラグ溝６５により区画されるショルダー陸部５３は、少なくとも接地端Eよりもタイヤ幅方向内側の部分は、ブロック状に形成されている。一方、タイヤ幅方向における両側がセンター主溝４１により区画されるセンター陸部５１は、陸部５０がラグ溝６０によって分断されずにタイヤ周方向に連続して形成されるリブ状の陸部５０として形成されている。
　図３は、図２に示す主溝４０の詳細図である。トレッド部１には、２本のセンター主溝４１と２本のショルダー主溝４２との４本の主溝４０が配置されているが、それぞれの主溝４０は、タイヤ幅方向における位置が異なる位置でタイヤ周方向に延びる周方向延在部４４を有するステップ形状で形成されている。ここでいうステップ形状は、溝幅方向における中心を示す中心線が、矩形波や台形波となって振幅する形状をいう。つまり、主溝４０は、タイヤ幅方向における位置が互いに異なる２種類の周方向延在部４４を有しており、２種類の周方向延在部４４は、タイヤ周方向に交互に配置され、タイヤ周方向に隣り合う異なる周方向延在部４４同士の端部間が、接続部４５によって接続されている。接続部４５も、主溝４０を構成している。
　２種類の周方向延在部４４は、例えば、複数の内側周方向延在部４４ｉと、内側周方向延在部４４ｉよりもタイヤ幅方向外側に位置する複数の外側周方向延在部４４ｏとからなり、内側周方向延在部４４ｉと外側周方向延在部４４ｏとが、タイヤ周方向に交互に配置されている。これらの内側周方向延在部４４ｉと外側周方向延在部４４ｏとは、内側周方向延在部４４ｉ同士はタイヤ幅方向における位置が同じ位置になっており、外側周方向延在部４４ｏはタイヤ幅方向における位置が同じ位置になっている。
　また、接続部４５は、タイヤ周方向において隣り合う内側周方向延在部４４ｉと外側周方向延在部４４ｏとの、接近している端部同士を接続しており、本実施形態では、接続部４５は、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に傾斜して延びて形成されている。このため、本実施形態では、ステップ形状で形成される主溝４０は、いわゆる台形波状の形状で形成されている。これらのように、内側周方向延在部４４ｉと外側周方向延在部４４ｏと接続部４５とを有する主溝４０は、１つの主溝４０内では、内側周方向延在部４４ｉと外側周方向延在部４４ｏと接続部４５との溝幅は、ほぼ一定になっている。
　このように形成される主溝４０には、ラグ溝６０が開口しているが、ラグ溝６０は、主溝４０が有する２種類の周方向延在部４４のうち、タイヤ幅方向において主溝４０に開口するラグ溝６０が位置する側の周方向延在部４４に対して開口している。例えば、センター主溝４１とショルダー主溝４２に開口するセカンドラグ溝６１は、ステップ形状で形成されるセンター主溝４１およびショルダー主溝４２がそれぞれ有する周方向延在部４４のうち、セカンドラグ溝６１寄りに位置する周方向延在部４４に開口している。つまり、セカンドラグ溝６１は、センター主溝４１に対しては、タイヤ幅方向外側からセンター主溝４１に開口するため、セカンドラグ溝６１は、センター主溝４１が有する外側周方向延在部４４ｏに開口している。また、セカンドラグ溝６１は、ショルダー主溝４２に対しては、タイヤ幅方向内側からショルダー主溝４２に開口するため、セカンドラグ溝６１は、ショルダー主溝４２が有する内側周方向延在部４４ｉに開口している。
　また、ショルダー主溝４２に開口するショルダーラグ溝６５は、ステップ形状で形成されるショルダー主溝４２が有する周方向延在部４４のうち、ショルダーラグ溝６５寄りに位置する周方向延在部４４に開口している。つまり、ショルダー主溝４２は、ショルダー主溝４２に対しては、タイヤ幅方向外側からショルダー主溝４２に開口するため、ショルダー主溝４２は、ショルダー主溝４２が有する外側周方向延在部４４ｏに開口している。ショルダー主溝４２のタイヤ幅方向における内側と外側からショルダー主溝４２に対して開口するセカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とは、異なる周方向延在部４４に開口するため、ショルダー主溝４２に対して、タイヤ周方向において異なる位置で開口している。
　これらのように、主溝４０に開口するセカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とは、それぞれタイヤ幅方向に延びつつ、タイヤ幅方向に対してタイヤ周方向に傾斜して形成されている。その際に、セカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とは、タイヤ幅方向に対するタイヤ周方向への傾斜方向が、互いに反対方向になっている。例えば、セカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とは、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かって延びる際に、いずれもタイヤ幅方向に延びつつ、タイヤ周方向に向かって傾斜して形成されているが、タイヤ周方向に向かう際の方向が、セカンドラグ溝６１とショルダーラグ溝６５とで、互いに反対方向になっている。
　また、タイヤ周方向に並んで配置される複数のセカンドラグ溝６１は、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が異なる２種類のセカンドラグ溝６１が交互に配置されている。即ち、セカンドラグ溝６１は、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が互いに異なり、タイヤ周方向に交互に配置される第１セカンドラグ溝６２と第２セカンドラグ溝６３とを有している。このため、タイヤ周方向に隣り合うセカンドラグ溝６１によってタイヤ周方向の両側が区画されるセカンド陸部５２は、タイヤ周方向における両側が、タイヤ周方向に隣り合う第１セカンドラグ溝６２と第２セカンドラグ溝６３とによって区画されている。
　以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
　図１に示す基本構造を有し、タイヤサイズが２８５／６０Ｒ１８である２０種類の空気入りタイヤ（試験タイヤ）を製造した（標準例１、比較例１～６、実施例１～１３）。各例において、キャップトレッド層を構成するキャップトレッドゴムは、表１～３に示す配合および物性とした（表３はすべての例に共通の配合である）。また、トレッドパターンについて、表１～２に示すように、主溝の形状、セカンドラグ溝とショルダーラグ溝の傾斜方向が同じであるか逆であるか（表中の「ラグ溝の傾斜方向」の欄）、傾斜角度が異なる２種類のセカンドラグ溝の有無（表中の「２種類のセカンドラグ溝」の欄）、ラグ溝がラグ溝寄りに位置する周方向延在部に開口するか否か（表中の「ラグ溝の開口位置」の欄）を異ならせた。
　尚、各例に使用したキャップトレッドゴム（タイヤ用ゴム組成物）を調製する際には、それぞれ加硫促進剤および硫黄を除く配合成分を秤量し、１．８Ｌの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、マスターバッチを放出し室温冷却した。その後、このマスターバッチを１．８Ｌの密閉式バンバリーミキサーに供し、加硫促進剤及び硫黄を加え２分間混合して、各タイヤ用ゴム組成物を得た。
　表１～２に記載される物性値は、各例に使用したキャップトレッドゴム（タイヤ用ゴム組成物）をそれぞれ用いて、所定形状の金型を用いて１４５℃、３５分間加硫し、各タイヤ用ゴム組成物からなる加硫ゴム試験片を作成して測定したものである。具体的には、「硬度」は、ＪＩＳ　Ｋ６２５３に準拠して、デュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定した値である。また、「破断強度ＴＢ」および「破断伸びＥＢ」は、ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して、ＪＩＳ３号ダンベル型試験片（厚さ２ｍｍ）を打ち抜き、温度２０℃、引張り速度５００ｍｍ／分の条件で測定した破断時の応力（破断強度、単位：ＭＰａ）および破断時の伸び率（破断伸び、単位：％）である。抗張積は、「破断強度ＴＢ」および「破断伸びＥＢ」の積ＴＢ×ＥＢであり、各例の値に基づいて算出した。
　表１～２の「主溝の形状」の欄について、主溝の形状が、タイヤ幅方向における位置が異なる位置でタイヤ周方向に延びる周方向延在部を有するステップ形状である場合を「ステップ」と表示し、タイヤ周方向に延びつつタイヤ幅方向に振幅するジグザグ形状である場合を「ジグザグ」と表示した。表１～２の「ラグ溝の傾斜方向」の欄について、セカンドラグ溝とショルダーラグ溝の傾斜方向が同じである場合を「同」、逆である場合を「逆」と表示した。表１～２の「２種類のセカンドラグ溝」の欄について、傾斜角度が異なる２種類のセカンドラグ溝の有する場合を「有」、すべてのセカンドラグ溝の傾斜角度が同じ場合を「無」と表示した。表１～２の「ラグ溝の開口位置」の欄について、各ラグ溝がラグ溝寄りに位置する周方向延在部に開口する場合を「開口」、ラグ溝から離れた周方向延在部に開口する場合を「非開口」と表示した。
　各試験タイヤについて、下記に示す方法により、スノー性能、ウェット性能、低転がり性能、オフロード耐久性能の評価を行った。
　　　スノー性能
　各試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのリムホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして四輪駆動のＳＵＶ車両の評価車両に装着し、氷雪路面において速度４０ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、完全停止までの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、標準例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、制動距離が短く、氷雪路面での制動性能（スノー性能）が優れていることを意味する。尚、指数値が「９８」以上であれば、十分なスノー性能が得られたことを意味する。
　　　ウェット性能
　各試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのリムホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして四輪駆動のＳＵＶ車両の評価車両に装着し、濡れた路面において速度１００ｋｍ／ｈの走行状態から制動し、完全停止までの制動距離を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、標準例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、制動距離が短く、濡れた路面での制動性能（ウェット性能）が優れていることを意味する。
　　　低転がり性能
　各試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのリムホイールに組み付け、ＩＳＯ２８５８０に準拠して、ドラム径１７０７．６ｍｍのドラム試験機を用い、空気圧２４０ｋＰａ、荷重４．８２ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、標準例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が低く、低転がり性能に優れることを意味する。
　　　オフロード耐久性能
　各試験タイヤをリムサイズ１８×８Ｊのリムホイールに組み付けて、空気圧を２３０ｋＰａとして四輪駆動のＳＵＶ車両の評価車両に装着し、岩場、泥濘路、砂地のそれぞれで走行試験を行い、試験後のトレッド部を調べ、範囲および深さが５ｍｍ以上となる明瞭なチャンキングのタイヤ周上における発生個数を測定した。そして測定したタイヤ周上の発生個数からトレッドパターンの１ピッチあたりの平均個数を算出した。評価結果は、チャンキングの平均個数が３個以上である場合を「不可」、チャンキングの平均個数が１個以上３個未満である場合を「可」、チャンキングの平均個数が１個未満である場合を「良」で示した。評価結果が「可」または「良」であれば十分なオフロード耐久性が得られたことを意味し、特に評価結果が「良」の場合、優れたオフロード耐久性が得られたことを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１～３において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＰＴ．ＫＩＲＡＮＡ　ＳＡＰＴＡ社製ＳＩＲ２０
・ＳＢＲ１：末端変性スチレンブタジエンゴム、ＪＳＲ社製ＨＰＲ８５０（変性基：アミン基、アルコキシシリル基、ビニル含有量：５９質量％、スチレン含有量：２７質量％）
・ＳＢＲ２：末端変性スチレンブタジエンゴム、ＺＳエラストマー社製Ｎｉｐｏｌ　ＮＳ６１６（変性基：ポリオルガノシロキサン基、ビニル含有量：６７質量％、スチレン含有量：２１質量％）
・ＳＢＲ３：末端変性スチレンブタジエンゴム、ＪＳＲ社製ＨＰＲ８４０（変性基：アミン基、アルコキシシリル基、ビニル含有量：４０質量％、スチレン含有量：１０質量％）
・ＳＢＲ４：末端変性スチレンブタジエンゴム、ＺＳエラストマー社製Ｎｉｐｏｌ　ＮＳ６１２（変性基：ポリオルガノシロキサン基、ビニル含有量：３０質量％、スチレン含有量：１５質量％）
・ＳＢＲ５：未変性のスチレンブタジエンゴム、ＺＳエラストマー社製ＮＳ４６０（ビニル含有量：６３質量％、スチレン含有量：２５質量％）
・ＢＲ：ブタジエンゴム、日本ゼオン社製Ｎｉｐｏｌ　１２２０
・シリカ：Ｅｖｏｎｉｋ社製Ｕｒｔｒａｓｉｌ　７０００ＧＲ
・ＣＢ１：カーボンブラック、東海カーボン社製シースト７ＨＭ　Ｎ２３４（窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡ：１２６ｍ2／ｇ）
・ＣＢ２：カーボンブラック、東海カーボン社製シースト９Ｍ　Ｎ１１０（窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡ：１４２ｍ2／ｇ）
・シランカップリング剤：Ｅｖｏｎｉｋ　Ｄｅｇｕｓｓａ社製Ｓｉ６９
・アロマオイル：昭和シェル石油社製エキストラクト４号Ｓ
・ステアリン酸：日油社製ビーズステアリン酸
・亜鉛華：正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・老化防止剤：Ｋｏｒｅａ　Ｋｕｍｈｏ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社製６ＰＰＤ
・硫黄：鶴見化学工業社製金華印油入微粉硫黄
・加硫促進剤１：大内新興化学工業社製ノクセラーＣＺ‐Ｇ
・加硫促進剤２：住友化学社製ソクシノールＤ‐Ｇ
　表１から明らかなように、実施例１～１３の空気入りタイヤは、標準例１に対してウェット性能、低転がり性能、およびオフロード耐久性能を向上し、これら性能をバランスよく高度に両立した。一方、比較例１は、シリカの配合量が多いため、スノー性能、低転がり性能、およびオフロード耐久性能が悪化した。比較例２は、シリカの配合量が少ないため、ウェット性能および低転がり性能が悪化した。比較例３は、硬度が高いため、スノー性能が悪化した。比較例４は、硬度が低いため、オフロード耐久性能が悪化した。比較例５は、カーボンブラックの窒素吸着比表面積が大きいため、低転がり性能が悪化した。比較例６は、スチレンブタジエンゴムのビニル量が少ないため、スノー性能が悪化した。
１　トレッド部
２　サイドウォール部
３　ビード部
４　カーカス層
５　ビードコア
６　ビードフィラー
７　ベルト層
８　ベルトカバー層
１０　トレッドゴム層
１１　キャップトレッド層
１２　アンダートレッド層
２０　サイドゴム層
３０　リムクッションゴム層
４０　主溝
４１　センター主溝
４２　ショルダー主溝
４４　周方向延在部
４４ｉ　内側周方向延在部
４４ｏ　外側周方向延在部
４５　接続部
５０　陸部
５１　センター陸部
５２　セカンド陸部
５３　ショルダー陸部
６０　ラグ溝
６１　セカンドラグ溝
６２　第１セカンドラグ溝
６３　第２セカンドラグ溝
６５　ショルダーラグ溝
ＣＬ　タイヤ赤道
Ｅ　接地端

Claims (4)

  1. 　タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、前記トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層の補強層とを有し、前記トレッド部が、前記補強層の外周側に配置されたアンダートレッド層と、前記アンダートレッド層の外周側に配置されて前記トレッド部の踏面を構成するキャップトレッド層との２層で構成された空気入りタイヤにおいて、
    　前記キャップトレッド層は、天然ゴム５０質量％以上、スチレンブタジエンゴム２０質量％以上４０質量％以下を含むジエン系ゴム１００質量部に対して、シリカ５０質量部～１００質量部と、カーボンブラック５質量部～２５質量部が配合されたゴム組成物で構成されており、
    　前記スチレンブタジエンゴムは、ビニル含有量が３５質量％～７０質量％である末端変性スチレンブタジエンゴムであり、前記カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ2ＳＡは１３０ｍ2／ｇ未満であり、
    　前記キャップトレッド層を構成するゴム組成物の破断強度ＴＢ〔単位：ＭＰａ〕と破断伸びＥＢ〔単位：％〕との積として算出される抗張積ＴＢ×ＥＢが１２０００以上であり、硬度が６０以上７０以下であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記スチレンブタジエンゴムのビニル含有量が５５質量％～７０質量％であり、スチレン含有量が２０質量％～３０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記ジエン系ゴムが、前記天然ゴムおよび前記スチレンブタジエンゴムの他に、ブタジエンゴム５質量％以上２０質量％以下を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記トレッド部の外表面に、タイヤ周方向に沿って延在する４本の主溝と、前記主溝によって区画される複数の陸部とが形成されており、４本の前記主溝は、タイヤ赤道の両側に配置される２本のセンター主溝と、２本の前記センター主溝のそれぞれのタイヤ幅方向外側に配置される２本のショルダー主溝とを含み、各主溝は、２タイヤ幅方向における位置が異なる位置でタイヤ周方向に延びる周方向延在部を有するステップ形状で形成され、隣り合う前記センター主溝と前記ショルダー主溝との間には、タイヤ幅方向に延びて両端がセンター主溝と前記ショルダー主溝とに開口するセカンドラグ溝が配置され、前記ショルダー主溝のタイヤ幅方向外側には、接地端を跨いでタイヤ幅方向に延びて一端が前記ショルダー主溝に開口するショルダーラグ溝が配置され、前記セカンドラグ溝と前記ショルダーラグ溝とは、タイヤ幅方向に対するタイヤ周方向への傾斜方向が互いに反対方向になっており、タイヤ周方向に並んで配置される複数の前記セカンドラグ溝は、タイヤ幅方向に対する傾斜角度が異なる２種類の前記セカンドラグ溝が交互に配置され、前記センター主溝と前記ショルダー主溝に開口する前記セカンドラグ溝は、ステップ形状で形成される前記センター主溝及び前記ショルダー主溝がそれぞれ有する前記周方向延在部のうち、前記セカンドラグ溝寄りに位置する前記周方向延在部に開口し、前記ショルダー主溝に開口する前記ショルダーラグ溝は、ステップ形状で形成される前記ショルダー主溝が有する前記周方向延在部のうち、前記ショルダーラグ溝寄りに位置する前記周方向延在部に開口することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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