JP6753487B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、低温路面での操縦安定性を有する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】−２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、１枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える空気入りタイヤ。【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

近年、環境性能の重要性が増してきており、タイヤに対しては軽量化のニーズが高まっている。タイヤの軽量化の手法の１つとして、カーカスのカーカスプライの枚数を減らす方法が考えられるが、一般に、耐久性、耐摩耗性等のタイヤ物性が低下するという問題がある。

一方、季節や気温に関係なく使用可能なオールシーズンタイヤの需要も高まっており、例えば、極低温の路面での操縦安定性も確保しつつ、良好なタイヤ物性を付与することが望まれている。

特許文献１には、所定のビードを備えることで、質量の増加が抑えつつ、良好な耐久性、耐摩耗性を実現したタイヤが提案されているが、他の技術の提供や更なる改善が望まれている。

特開２０１８−８３４７５号公報

本発明は、前記課題を解決し、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、低温路面での操縦安定性を有する空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明は、−２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、１枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える空気入りタイヤに関する。

前記トレッドは、スチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、フィラーとを含むトレッド用ゴム組成物から得られることが好ましい。

本発明によれば、−２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、１枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える空気入りタイヤであるので、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を有する空気入りタイヤを提供できる。

図１は、空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤ２のトレッド４の近辺が示された拡大断面図である。

本発明は、−２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、１枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える空気入りタイヤである。これにより、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる。

このような作用効果が得られる理由は明らかではないが、以下のように推察される。
極低温の路面に接したときにトレッドが硬くなると、コーナリングフォースが大きくなり、また、カーカス（ケース）が１枚で、かつトレッド厚みが薄いタイヤ全体の剛性が低い構造の場合、操縦安定性が低下してしまう。本発明は、トレッドの低温硬度（−２０℃）が９０以下で比較的柔らかいため、極低温領域において操縦安定性を確保できる。加えて、３０℃でのトレッド硬度は６０以上で比較的硬いため、トレッド最大厚みが８．５ｍｍという薄いタイヤにも関わらず、耐摩耗性等の耐久性も確保され、タイヤライフを維持できる。従って、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できると推察される。

ここで、−２０℃の硬度９０以下、３０℃の硬度６０以上を満たす手法、すなわち、極低温（−２０℃）と通常の温度（３０℃）の硬度差を比較的小さくする手法としては、（ａ）分子量分布の広いスチレンブタジエンゴムを用いる方法、（ｂ）オイル量を減少させる方法、（ｃ）ブタジエンゴム量を調整する方法、（ｄ）スチレンブタジエンゴムとブタジエンゴムとの配合比を調整する方法、（ｅ）液状レジンを用いる方法、等を単独又は適宜組み合わせる手法が挙げられる。

以下、適宜図面が参照しつつ、好ましい実施形態の一例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、空気入りタイヤ２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、トレッド４、一対のサイドウォール６、一対のウィング８、一対のクリンチ１０、一対のビード１２、カーカス１４、ベルト１６、バンド１８、インナーライナー２０及び一対のチェーファー２２を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、乗用車に装着される。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２４を形成する。トレッド４には、溝２６が刻まれている。この溝２６により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、ベース層２８とキャップ層３０とを有している。キャップ層３０は、ベース層２８の半径方向外側に位置している。キャップ層３０は、ベース層２８に積層されている。ベース層２８は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層２８の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層３０は、耐摩耗性、低温路面での操縦安定性等に優れた架橋ゴムからなる。

キャップ層３０（架橋済）は、極低温路面での操縦安定性の観点から、−２０℃における硬度（Ｈｓ）が９０以下であり、好ましくは８３以下、より好ましくは８１以下、更に好ましくは７８以下である。下限は特に限定されないが、低音路面での操縦安定性確保の観点から、７０以上が好ましく、７２以上がより好ましく、７４以上が更に好ましい。

キャップ層３０（架橋済）は、極低温路面での操縦安定性の観点から、３０℃における硬度（Ｈｓ）が６０以上であり、好ましくは６２以上、より好ましくは６４以上、更に好ましくは６５以上である。上限は特に限定されないが、ドライ及びウエットグリップ性能の観点から、７５以下が好ましく、７３以下がより好ましく、７１以下が更に好ましい。

なお、図１では、キャップ層３０及びベース層２８からなる２層構造トレッド４の例が示されているが、単層構造トレッド４の場合は、その単層構造のトレッド４が前記硬度満たし、３層以上の構造を有するトレッド４の場合は、キャップ層３０（最表面層）が前記硬度満たす。

物性測定のための試験片は、原則、タイヤ２から切り出される。ただし、タイヤ２から試験片を切り出すことができない場合には、タイヤ２における部材の状態を再現したシートを作製し、このシートから切り出された試験片が用いられる。硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３（２０１２）の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠し、タイプＡデュロメータにより測定できる。

キャップ層３０（単層構造の場合は単層構造トレッド、３層以上の構造を有するトレッド４の場合はキャップ層（最表面層））は、例えば、スチレンブタジエンゴムを含むゴム成分と、フィラーとを含むトレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）から得られる。

キャップ層３０に使用可能なＳＢＲとしては特に限定されず、例えば、乳化重合ＳＢＲ（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）等、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、ゴム成分１００質量％中のＳＢＲの含有量は、好ましくは３０質量％以上、より好ましくは４０質量％以上、更に好ましくは５０質量％以上であり、上限は、好ましくは９０質量％以下、より好ましくは８０質量％以下、更に好ましくは７５質量％以下である。上記範囲内であると、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる傾向がある。

ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは３０万以上、より好ましくは６０万以上、更に好ましくは８０万以上であり、また、好ましくは１５０万以下、より好ましくは１３０万以下、更に好ましくは１１０万以下である。上記範囲内であると、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる傾向がある。

ＳＢＲの重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）（Ｍｗ／Ｍｎ）は、好ましくは１．５以上、より好ましくは２．０以上、更に好ましくは２．２以上であり、また、好ましくは６．０以下、より好ましくは４．０以下、更に好ましくは３．０以下である。上記範囲内であると、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる傾向がある。

ＳＢＲのスチレン量は、好ましくは２５質量％以上、より好ましくは２８質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上であり、また、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４５質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下である。上記範囲内であると、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる傾向がある。

ＳＢＲのビニル量は、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは２５質量％以上、更に好ましくは３０質量％以上であり、また、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、更に好ましくは４５質量％以下である。上記範囲内であると、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性を付与できる傾向がある。

なお、本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ−８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ ＳＵＰＥＲＭＵＬＴＩＰＯＲＥ ＨＺ−Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めることができる。シス量（シス−１，４−結合ブタジエン単位量）、ビニル量（１，２−結合ブタジエン単位量）は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定でき、スチレン量は、^１Ｈ−ＮＭＲ測定によって測定できる。

ＳＢＲは、非変性ＳＢＲでもよいし、変性ＳＢＲでもよい。
変性ＳＢＲとしては、シリカ等の充填剤と相互作用する官能基を有するＳＢＲであればよく、例えば、ＳＢＲの少なくとも一方の末端を、上記官能基を有する化合物（変性剤）で変性された末端変性ＳＢＲ（末端に上記官能基を有する末端変性ＳＢＲ）や、主鎖に上記官能基を有する主鎖変性ＳＢＲや、主鎖及び末端に上記官能基を有する主鎖末端変性ＳＢＲ（例えば、主鎖に上記官能基を有し、少なくとも一方の末端を上記変性剤で変性された主鎖末端変性ＳＢＲ）や、分子中に２個以上のエポキシ基を有する多官能化合物により変性（カップリング）され、水酸基やエポキシ基が導入された末端変性ＳＢＲ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記官能基としては、例えば、アミノ基、アミド基、シリル基、アルコキシシリル基、イソシアネート基、イミノ基、イミダゾール基、ウレア基、エーテル基、カルボニル基、オキシカルボニル基、メルカプト基、スルフィド基、ジスルフィド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、アンモニウム基、イミド基、ヒドラゾ基、アゾ基、ジアゾ基、カルボキシル基、ニトリル基、ピリジル基、アルコキシ基、水酸基、オキシ基、エポキシ基等が挙げられる。なお、これらの官能基は、置換基を有していてもよい。なかでも、アミノ基（好ましくはアミノ基が有する水素原子が炭素数１〜６のアルキル基に置換されたアミノ基）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜６のアルコキシ基）、アルコキシシリル基（好ましくは炭素数１〜６のアルコキシシリル基）、アミド基が好ましい。

ＳＢＲとしては、例えば、住友化学（株）、ＪＳＲ（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等により製造・販売されているＳＢＲを使用することができる。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）において、ＳＢＲ以外に使用可能なゴム成分としては、イソプレン系ゴム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）等のジエン系ゴムが挙げられる。イソプレン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、改質ＮＲ、変性ＮＲ、変性ＩＲ等が挙げられる。なかでも、耐摩耗性等の観点から、ＢＲが好ましい。なお、ＳＢＲ等のゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、ゴム成分１００質量％中のＢＲの含有量は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、更に好ましくは２５質量％以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性等が得られる傾向がある。該含有量の上限は、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは５０量％以下である。上限以下にすることで、ＳＢＲ量が確保され、良好な極低温路面での操縦安定性等が得られる傾向がある。

ＢＲとしては特に限定されず、高シス含量のＢＲ、シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含有するＢＲ等を使用できる。ＢＲは、非変性ＢＲ、変性ＢＲのいずれでもよく、変性ＢＲとしては、前述の官能基が導入された変性ＢＲが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、耐摩耗性が向上するという理由から、ＢＲのシス含量は９０質量％以上（好ましくは９５質量％以上）であることが好適である。なお、シス含量は、赤外吸収スペクトル分析法によって測定できる。

ＢＲとしては、例えば、宇部興産（株）、ＪＳＲ（株）、旭化成（株）、日本ゼオン（株）等の製品を使用できる。

フィラーとしては、シリカ、カーボンブラック、炭酸カルシウム、タルク、アルミナ、クレー、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、マイカなどのゴム分野で公知のものが挙げられる。なかでも、シリカ、カーボンブラックが好ましい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）に用いるシリカとしては、例えば、乾式法シリカ（無水シリカ）、湿式法シリカ（含水シリカ）などが挙げられる。なかでも、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、シリカの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以上、より好ましくは６０質量部以上、更に好ましくは７０質量部以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性等が得られる傾向がある。該含有量の上限は、好ましくは１７０質量部以下、より好ましくは１５０質量部以下、更に好ましくは１４０質量部以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。

シリカの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは８０ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは９０ｍ^２／ｇ以上である。下限以上にすることで、良好な耐摩耗性等が得られる傾向がある。また、シリカのＮ_２ＳＡは、好ましくは２００ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以下、更に好ましくは１３０ｍ^２／ｇ以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。
なお、シリカのＮ_２ＳＡは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３７−９３に準じてＢＥＴ法で測定される値である。

シリカとしては、例えば、デグッサ社、ローディア社、東ソー・シリカ（株）、ソルベイジャパン（株）、（株）トクヤマ等の製品を使用できる。

センターゴム組成物は、シリカと共にシランカップリング剤を含むことが好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社製のＮＸＴ、ＮＸＴ−Ｚなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシランなどのクロロ系などが挙げられる。なかでも、スルフィド系、メルカプト系が好ましい。

シランカップリング剤としては、例えば、デグッサ社、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ社、信越シリコーン（株）、東京化成工業（株）、アヅマックス（株）、東レ・ダウコーニング（株）等の製品を使用できる。なお、シランカップリング剤の含有量は、シリカ１００質量部に対して、３〜２５質量部程度が好ましい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）に使用できるカーボンブラックとしては、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等が挙げられるが、特に限定されない。市販品としては、旭カーボン（株）、キャボットジャパン（株）、東海カーボン（株）、三菱化学（株）、ライオン（株）、新日化カーボン（株）、コロンビアカーボン社等の製品を使用できる。カーボンブラックを配合することにより、補強性が得られ、耐摩耗性等が顕著に改善される。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上、より好ましくは３質量部以上である。下限以上にすることで、カーボンブラックを配合した効果が得られる傾向がある。また、該カーボンブラックの含有量は、好ましくは１５質量部以下、より好ましくは１０質量部以下である。上限以下にすることで、良好な分散性が得られる傾向がある。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、カーボンブラックの窒素吸着比表面積（Ｎ_２ＳＡ）は、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは７０ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは８５ｍ^２／ｇ以上である。下限以上であると、良好な補強性が得られる傾向がある。カーボンブラックのＮ_２ＳＡの上限は特に限定されないが、好ましくは１５０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１２０ｍ^２／ｇ以下、更に好ましくは１１０ｍ^２／ｇ以下である。
なお、カーボンブラックのチッ素吸着比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７のＡ法によって求められる。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）は、レジンを含むことが好ましい。使用可能なレジンとしては、液状レジン（常温（２５℃）で液体状態の樹脂）、固体レジン（常温（２５℃）で固体状態の樹脂）等が挙げられる。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、レジンの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上、より好ましくは４質量部以上である。下限以上にすることで、良好な極低温路面での操縦安定性等が得られる傾向がある。また、レジンの含有量の上限は特に限定されないが、耐摩耗性の観点から、好ましくは３０質量部以下、より好ましくは２０質量部以下である。なお、液状レジンの含有量も同様の範囲が好適である。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、レジンとしては、極低温路面での操縦安定性等の観点から、液状レジンを用いることが好ましい。液状レジンは、通常、重量平均分子量が数百から数千の熱可塑性樹脂であり、天然ゴムや合成ゴムなどに配合することにより、粘着性を付与することができる樹脂である。液状レジンとしては、例えば、クマロンインデン樹脂、インデン樹脂、α−メチルスチレン樹脂、ビニルトルエン樹脂、ポリイソペンタン樹脂などの石油系又は石炭系樹脂の液状体などが挙げられる。その他、液状レジンとしては、クマロン樹脂、ナフテン樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジン誘導体、水素添加テルペン樹脂といった天然樹脂の液状体や、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、Ｃ５系石油樹脂、Ｃ９系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド系樹脂、フェノール変性Ｃ９系石油樹脂、カルボン酸変性Ｃ９系石油樹脂、ジシクロペンタジエン変性Ｃ９系石油樹脂等の合成樹脂の液状体も使用できる。なかでも、液状レジンとしては、液状クマロンインデン樹脂、液状インデン樹脂、液状α−メチルスチレン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種が好ましく、液状クマロンインデン樹脂がより好ましい。

クマロンインデン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成するモノマー成分として、クマロン及びインデンを含む樹脂であり、クマロン、インデン以外に骨格に含まれるモノマー成分としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルインデン、ビニルトルエンなどが挙げられる。インデン樹脂、α−メチルスチレン樹脂は、樹脂の骨格（主鎖）を構成する主なモノマー成分として、それぞれインデン、α−メチルスチレンを含む樹脂である。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）では、液状レジンの軟化点は、好ましくは−３０℃以上、より好ましくは−２５℃以上である。下限以上であると、良好なゴム成分との混練性が得られる傾向がある。また、上記液状レジンの軟化点は、好ましくは１５℃以下、より好ましくは５℃以下である。
なお、本明細書において、軟化点とは、ＪＩＳ Ｋ ６２２０に規定される軟化点を環球式軟化点測定装置で測定し、球が降下した温度である。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）には、オイルを配合してもよいが、オイルの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、耐摩耗性の観点から、好ましくは４０質量部以下、より好ましくは３５質量部以下である。下限は特に限定されないが、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上である。
なお、オイルの含有量には、ゴム（油展ゴム）に含まれるオイルの量も含まれる。

オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、本発明の効果がより良好に得られるという理由から、ナフテン系プロセスオイルが好ましい。

オイルとしては、例えば、出光興産（株）、三共油化工業（株）、（株）ジャパンエナジー、オリソイ社、Ｈ＆Ｒ社、豊国製油（株）、昭和シェル石油（株）、富士興産（株）等の製品を使用できる。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）は、硫黄を含むことが好ましい。
硫黄の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは０．５〜５．０質量部、より好ましくは０．７〜３．０質量部である。

硫黄としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業（株）、軽井沢硫黄（株）、四国化成工業（株）、フレクシス社、日本乾溜工業（株）、細井化学工業（株）等の製品を使用できる。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）は、加硫促進剤を含むことが好ましい。加硫促進剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、好ましくは１．０〜５．０質量部、より好ましくは１．５〜４．５質量部である。

加硫促進剤としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジ−２−ベンゾチアゾリルジスルフィド、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤；テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラベンジルチウラムジスルフィド（ＴＢｚＴＤ）、テトラキス（２−エチルヘキシル）チウラムジスルフィド（ＴＯＴ−Ｎ）等のチウラム系加硫促進剤；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ−オキシエチレン−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤；ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なかでも、スルフェンアミド系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤が好ましい。

トレッド用ゴム組成物（キャップ層用ゴム組成物）には、ワックス、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、有機架橋剤を配合してもよい。

図１のタイヤ２において、トレッド４は、最大厚みが８．５ｍｍ以下である。
図２は、図１のタイヤ２のトレッド４の近辺が示された拡大断面図である。図２において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。

図２において、符号Ｐは、トレッド面２４上の点である。点Ｐは、最も軸方向内側に位置する溝２６よりも外側に位置する。両矢印Ｔは、点Ｐにおけるトレッド４の厚みである。厚みＴは、点Ｐにおけるキャップ層３０及びベース層２８の厚みの合計である。この厚みＴは、点Ｐにおけるトレッド面２４の法線に沿って計測される。なお、図１、２では、キャップ層３０及びベース層２８からなる２層構造トレッド４の例が示されているが、単層構造トレッド４の場合、トレッドの厚みＴはその点Ｐにおける単層構造トレッドの厚み、３層以上の構造を有するトレッドの場合、トレッドの厚みＴはその点Ｐにおける３層以上の層の厚みの合計であり、その場合の点Ｐにおける厚みＴもその点Ｐにおけるトレッド面２４の法線に沿って計測される。

そして、図１において、トレッド４の最大厚みは、トレッド面２４上の各点における各トレッドの厚み（図１では、キャップ層３０及びベース層２８の厚みの合計）のうち、最大寸法であり、これが８．５ｍｍ以下である。これにより軽量化が可能であり、また軽量にも関わらず、耐摩耗性、極低温路面での操縦安定性等のタイヤ物性が良好である。トレッド４の最大厚みは、好ましくは８．０ｍｍ以下、より好ましくは７．５ｍｍ以下である。下限は、タイヤ物性の観点から、５．５ｍｍ以上が好ましく、６．０ｍｍ以上がより好ましい。

図１のタイヤ２において、それぞれのサイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６の半径方向外側部分は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６の半径方向内側部分は、クリンチ１０と接合されている。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール６は、カーカス１４の損傷を防止する。

それぞれのウィング８は、トレッド４とサイドウォール６との間に位置している。ウィング８は、トレッド４及びサイドウォール６のそれぞれと接合している。ウィング８は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。

それぞれのクリンチ１０は、サイドウォール６の半径方向略内側に位置している。クリンチ１０は、軸方向において、ビード１２及びカーカス１４よりも外側に位置している。クリンチ１０は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。

それぞれのビード１２は、クリンチ１０の軸方向内側に位置している。ビード１２は、コア３２と、このコア３２から半径方向外向きに延びるエイペックス３４とを備えている。コア３２はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３４は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３４は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１４は、カーカスプライ３６を備えている。このタイヤ２では、カーカス１４は１枚のカーカスプライ３６からなる。これにより、軽量化を実現できる。

このタイヤ２では、カーカスプライ３６は、両側のビード１２の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。カーカスプライ３６は、それぞれのコア３２の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ３６には、主部３６ａと一対の折り返し部３６ｂとが形成されている。すなわち、カーカスプライ３６は、主部３６ａと一対の折り返し部３６ｂとを備えている。

図示されていないが、カーカスプライ３６は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°が好適である。換言すれば、このカーカス１４はラジアル構造を有することが好ましい。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１６は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１６は、カーカス１４と積層されている。ベルト１６は、カーカス１４を補強する。ベルト１６は、内側層３８及び外側層４０からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層３８の幅は外側層４０の幅よりも若干大きい。このタイヤ２では、ベルト１６の軸方向幅はタイヤ２の断面幅（ＪＡＴＭＡ参照）の０．６倍以上が好ましく、０．９倍以下が好ましい。

図示されていないが、内側層３８及び外側層４０のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。言い換えれば、ベルト１６は並列された多数のコードを含んでいる。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層３８のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層４０のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。この場合、この有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

バンド１８は、ベルト１６の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド１８はベルト１６の幅と同等の幅を有している。このバンド１８が、このベルト１６の幅よりも大きな幅を有していてもよい。

図示されていないが、バンド１８は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１８は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１６が拘束されるので、ベルト１６のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１６及びバンド１８は、補強層を構成している。ベルト１６のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー２０は、カーカス１４の内側に位置している。インナーライナー２０は、カーカス１４の内面に接合されている。インナーライナー２０は、空気遮蔽性に優れた架橋ゴムからなる。インナーライナー２０の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー２０は、タイヤ２の内圧を保持する。

それぞれのチェーファー２２は、ビード１２の近傍に位置している。この実施形態では、チェーファー２２は布とこの布に含浸したゴムとからなる。このチェーファー２２が、クリンチ１０と一体とされてもよい。この場合、チェーファー２２の材質はクリンチ１０の材質と同じとされる。

このタイヤ２では、トレッド４は溝２６として主溝４２を備えている。図１に示されているように、このトレッド４には、複数本、詳細には、３本の主溝４２が刻まれている。これらの主溝４２は、軸方向に間隔をあけて配置されている。このトレッド４には、３本の主溝４２が刻まれることにより、周方向に延在する４本のリブ４４が形成されている。つまり、リブ４４とリブ４４との間が主溝４２である。

それぞれの主溝４２は、周方向に延在している。主溝４２は、周方向に途切れることなく連続している。主溝４２は、例えば雨天時において、路面とタイヤ２との間に存在する水の排水を促す。このため、路面が濡れていても、タイヤ２は路面と十分に接触することができる。この主溝４２は、タイヤ２のウエットグリップに寄与する。

このタイヤ２の製造では、複数のゴム部材がアッセンブリーされて、ローカバー（未加硫タイヤ２）が得られる。このローカバーが、モールドに投入される。ローカバーの外面は、モールドのキャビティ面と当接する。ローカバーの内面は、ブラダー又は中子に当接する。ローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ２が得られる。そのキャビティ面に凸凹模様を有するモールドが用いられることにより、タイヤ２に凹凸模様が形成される。

本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、大型乗用車用、大型ＳＵＶ用タイヤ、トラック、バスなどの重荷重用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、二輪自動車用タイヤ、レース用タイヤ（高性能タイヤ）などに使用可能である。また、オールシーズンタイヤ、サマータイヤ、スタッドレスタイヤ（冬用タイヤ）等に使用できるが、なかでも、オールシーズンタイヤに好適に使用できる。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ＳＢＲ１：旭化成（株）製のタフデン３８３０（溶液重合ＳＢＲ、スチレン含量３３質量％、ビニル含量３４質量％、Ｍｗ９５万、Ｍｎ３７万、Ｍｗ／Ｍｎ２．６、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分３７．５質量部含有）
ＳＢＲ２：ＪＳＲ製のＳＬ５６３（スチレン含量２０質量％、ビニル含量５５．５質量％）
ＳＢＲ３：旭化成製のタフデン４８５０（溶液重合ＳＢＲ、スチレン含量４０質量％、ビニル含量４５質量％、Ｍｗ９０万、Ｍｎ３０万、Ｍｗ／Ｍｎ３．０、ゴム固形分１００質量部に対してオイル分５０質量部含有）
ＳＢＲ４：下記製造例１
ＢＲ：宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ（シス含量９８質量％）
カーボンブラック：三菱化学製ダイアブラックＮ３３９（Ｎ_２ＳＡ９６ｍ^２／ｇ）
シリカ：ソルベイジャパン（株）製ゼオシール１１５ＧＲ（Ｎ_２ＳＡ１１５ｍ^２／ｇ）
シランカップリング剤：エボニックデグッサ社製のＳｉ６９（ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド）
液状レジン：日塗化学（株）製のニットレジンクマロンＬ−２０（クマロン、インデン及びスチレンの共重合体（液状）、軟化点−２０〜−１０℃、粘度２０Ｐａ・ｓ）
固体レジン：Ａｒｉｚｏｎａ ｃｈｅｍｉｃａｌ社製のＳＹＬＶＡＲＥＳ ＳＡ８５（α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体、Ｔｇ４３℃、軟化点８５℃、Ｍｗ１０００）
老化防止剤：住友化学（株）製アンチゲン３Ｃ（Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン）
ステアリン酸：日油（株）製のつばき
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
ワックス：大内新興化学工業（株）製のサンノックＮ
加工助剤：ストラクトール社製のＷＢ１６（脂肪酸金属塩（脂肪酸カルシウム、構成脂肪酸：炭素数１４〜２０の飽和脂肪酸）と脂肪酸アミドとの混合物）
硫黄（鶴見化学（株）製の粉末硫黄）
加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
加硫促進剤２：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ（１，３−ジフェニルグアニジン）

（製造例１）
十分に窒素置換された、攪拌機及びジャケットの付いた内容積２０Ｌのオートクレーブ反応容器に、温度を７０℃でコントロールしつつ、スチレンを１０．５ｇ／分の速度で、１，２−ブタジエンを１００ｐｐｍ含む１，３−ブタジエンを１９．５ｇ／分の速度で、シクロヘキサンを１５０ｇ／分の速度で、テトラヒドロフランを１．５ｇ／分の速度で、ｎ−ブチルリチウムを０．１１７ｍｍｏｌ／分の速度で連続的にチャージした。１基目の反応容器の頂部出口にて、四塩化ケイ素を０．０４ｍｍｏｌ／分の速度で連続的に添加し、これを１基目の反応容器に連結した２基目の反応容器に導入して変性反応を行った。変性反応終了後の重合体溶液に、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾールを添加した。次いで、商品名「ＶＩＶＡＴＥＣ５００」（Ｈ＆Ｒ社製）を３７．５ｐｈｒ（ゴム成分１００部当たり３７．５質量部）加える事によって油展し、スチームストリッピングにより脱溶媒を行い、１１０℃に調温された熱ロールにより乾燥し、油展スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ４）を得た。ＳＢＲ４は、スチレン含量３５質量％、ビニル含量４２質量％、Ｍｗ８５万、Ｍｗ／Ｍｎ２．２であった。

（実施例及び比較例）
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。得られた未加硫ゴム組成物をキャップトレッドの形状に成形し、他のタイヤ部材とともに貼り合わせて未加硫タイヤを作製し、１７０℃の条件下で１０分間プレス加硫して、図１〜２に示される試験用オールシーズンタイヤ（サイズ：２３５／６０Ｒ１８）を得た。

作製された試験用オールシーズンタイヤを以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

＜トレッドゴム硬度（Ｈｓ）＞
試験用オールシーズンタイヤのキャップ層から採取したサンプルについて、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３（２０１２）の「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に従って、タイプＡデュロメータにより硬度を測定した（ＪＩＳ−Ａ硬度）。測定は、３０℃及び−２０℃で行った。

＜トレッド最大厚み＞
試験用オールシーズンタイヤのトレッドの最大厚み（キャップ層とベース層の合計厚みの最大値）を測定した。

＜極低温操縦安定性指数＞
試験用オールシーズンタイヤを国産２０００ｃｃのＦＲ車に装着した。氷上気温−１８〜−２２℃、路面温度−２０〜−２５℃の条件下で、ハンドリング性能（フィーリング評価）を行った。具体的には、上記車両を用いて発進、加速及び停止についてフィーリングによる評価を行った。フィーリング評価は、比較例１を１００とした基準とし、明らかに性能が向上したとテストドライバーが判断したものを１１０、これまでで全く見られなかった良いレベルであるものを１２０、逆に明らかに性能が低下したと判断したものを９０とするような評点付けを行った。

＜タイヤライフ指数＞
試験用オールシーズンタイヤを国産２０００ｃｃの）ＦＲ車の４輪に装着し、走行距離８０００ｋｍ後のタイヤトレッド部の溝探さを測定して、その結果により推定ライフを計算し、下記式により指数化した。指数が大きいほど、耐摩耗性が良好であることを示す。なお、指数が９５以上であれば、実用上問題ない。
（タイヤライフ指数）＝（各実施例、比較例の推定ライフ）／（比較例１の推定ライフ）×１００

表１から、−２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、１枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える実施例のタイヤは、軽量化しつつ、優れた耐摩耗性、低温路面での操縦安定性を有するものであった。実施例１８、１９は、トレッド最大厚みが６．５ｍｍ、６．０ｍｍと薄いにもかかわらず、実用上問題ないレベルの耐摩耗性が得られた。

２ 空気入りタイヤ
４ トレッド
６ サイドウォール
８ ウィング
１０ クリンチ
１２ ビード
１４ カーカス
１６ ベルト
１８ バンド
２０ インナーライナー
２２ チェーファー
２４ トレッド面
２６ 溝
２８ ベース層
３０ キャップ層
３２ コア
３４ エイペックス
３６ カーカスプライ
３６ａ 主部
３６ｂ 折り返し部
３８ 内側層
４０ 外側層
４２ 主溝
４４ リブ
ＣＬ タイヤ２の赤道面
Ｐ トレッド面２４上の点
Ｔ トレッド４の厚み

Claims (2)

1. −２０℃における硬度が９０以下、３０℃における硬度が６０以上で、かつ最大厚みが８．５ｍｍ以下であるトレッドと、
   １枚のカーカスプライからなるカーカスとを備える空気入りタイヤ。
2. トレッドは、スチレンブタジエンゴムを含有するゴム成分と、フィラーとを含むトレッド用ゴム組成物から得られる請求項１記載の空気入りタイヤ。

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