特許 6285925 複数のエラストマー配合物によって形成されたトレッドを含むタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6285925

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】複数のエラストマー配合物によって形成されたトレッドを含むタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/00 20060101AFI20180215BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20180215BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20180215BHJP

   C08L 21/00 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B60C11/00 C

   B60C1/00 A

   B60C11/00 B

   C08K3/04

   C08L21/00

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-519099(P2015-519099)

(86)(22)【出願日】2013年6月27日

(65)【公表番号】特表2015-522473(P2015-522473A)

(43)【公表日】2015年8月6日

(86)【国際出願番号】EP2013063538

(87)【国際公開番号】WO2014005928

(87)【国際公開日】20140109

【審査請求日】2016年6月20日

(31)【優先権主張番号】1256487

(32)【優先日】2012年7月5日

(33)【優先権主張国】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】514326694

【氏名又は名称】コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100082005

【弁理士】

【氏名又は名称】熊倉 禎男

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100170634

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 航介

(72)【発明者】

【氏名】ボンデュ リュシアン

(72)【発明者】

【氏名】アルル フランソワ

(72)【発明者】

【氏名】ゴンカルヴ オリヴィエ

(72)【発明者】

【氏名】ベラン セシール

【審査官】 市村 脩平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−０５２５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４５２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０８０１１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０８０１０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１３２３３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１１２４９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２６３１７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ１／００−１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの側壁によって２つのビードに接続されたトレッドによりそれ自体が半径方向に覆われたクラウン補強体を含み、該トレッドが、半径方向に重ね合わせられて軸線方向外側部分よりも中心部分により低い空隙率を有する配合エラストマー化合物の少なくとも２つの層を含む、ラジアルカーカス補強体を有するタイヤであって、
前記トレッドの配合エラストマー化合物の第１の層が、少なくとも赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物と、第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分とで構成され、
前記第１の配合エラストマー化合物は、５５よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１２０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、
前記第２の配合エラストマー化合物は、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１００よりも小さいｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、
前記第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％が、前記第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する、
ことを特徴とするタイヤ。

【請求項2】

前記第１の配合エラストマー化合物の比率ＭＳＡ３００／ＭＳＡ１００及び前記第２の配合エラストマー化合物の該比率ＭＳＡ３００／ＭＳＡ１００は、１．３０よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。

【請求項3】

前記第１の配合エラストマー化合物は、補強充填剤として、１０と７０ｐｈｒの間の含有量で使用される少なくともカーボンブラックを含有し、
前記カーボンブラックは、１００ｍ²／ｇよりも高いＢＥＴ比表面積を有する、
ことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項4】

前記第１の配合エラストマー化合物は、１００ｍ²／ｇよりも高いＢＥＴ比表面積を有するカーボンブラック及び白色充填剤をカットとして含有し、
前記補強充填剤は、１０と９０ｐｈｒの間の含有量で使用され、
前記白色充填剤に対するカーボンブラックの比率が、２．７よりも高い、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項5】

前記第２の配合化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％は、１．６よりも高く、好ましくは、２．４又はそれよりも低いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項6】

前記第１の配合化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％は、１．４よりも高く、好ましくは、２又はそれよりも低いことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項7】

少なくとも前記赤道面の前記領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物と第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分とで構成された配合エラストマー化合物の前記第１の層は、前記トレッドの半径方向外側層を形成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項8】

前記第１の層に接触する半径方向内側の第２の層を構成する前記配合エラストマー化合物は、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、
前記第２の層を構成する前記配合エラストマー化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％は、前記第１の層の前記第１の配合エラストマー化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載のタイヤ。

【請求項9】

前記トレッドの半径方向外側層を形成する前記第１の層に接触する半径方向外側の第２の層を構成する前記配合エラストマー化合物は、５５よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１２０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項10】

前記トレッドは、前記第１の層に接触する半径方向内側の第３の層を含み、
前記第１の層に接触する前記半径方向内側の第３の層を構成する前記配合エラストマー化合物は、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、
前記第３の層を構成する前記配合エラストマー化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％は、前記第１の層の前記第１の配合エラストマー化合物の１００℃での前記複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する、
ことを特徴とする請求項９に記載のタイヤ。

【請求項11】

タイヤの子午断面内で半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に測定した配合エラストマー化合物の前記第２の層の厚みが、タイヤの子午断面内で該半径方向最も外側の作動層の該端部で該半径方向に測定した配合エラストマー化合物の前記第１の層の厚みの１０％よりも大きいことを特徴とする請求項９及び請求項１０のいずれか１項に記載のタイヤ。

【請求項12】

前記トレッドが、前記第１の層に接触する半径方向内側の第３の層を含む請求項１１に記載のタイヤであって、タイヤの子午断面内で前記半径方向最も外側の作動層の前記端部で前記半径方向に測定した配合エラストマー化合物の該第３の層の厚みが、タイヤの子午断面内で該半径方向最も外側の作動層の該端部で該半径方向に測定した配合エラストマー化合物の該第１の層の厚みの２５％よりも大きいことを特徴とする前記タイヤ。

【請求項13】

タイヤが、前記トレッドの半径方向最も内側位置に配合エラストマー化合物の追加の層を含み、
前記追加の層の前記配合エラストマー化合物は、０．０８０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、輸送車両又は「産業」車両のような大型車両に装着されるように意図するラジアルカーカス補強体を有するタイヤに関する。それは、取りわけ３７インチよりも大きい軸線方向幅を有するタイヤである。

【背景技術】

【0002】

そのタイプの用途に限定されるものではないが、本発明は、３７インチよりも大きい軸線方向幅を有する３メートル５０よりも大きい直径のタイヤを装着した重量が３００トンを超える「ダンプ」タイプの車両を参照してより具体的に以下に説明する。

【0003】

一般的に重い荷重を担持するように意図するそのようなタイヤは、ラジアルカーカス補強体と、１つのプライから次のものに交差し、かつ周方向と１０と４５°の間の等しい又は等しくない角度をなす非伸張性補強要素で形成された少なくとも２つの作動クラウンプライで構成されたクラウン補強体とを含む。

【0004】

産業車両のためのタイヤの通常の設計に関する限り、各ビードに係止されたラジアルカーカス補強体は、金属補強要素の少なくとも１つの層で構成され、この要素は、層内で互いに実質的に平行である。カーカス補強体は、通常は、１つの層から次のものへ交差して周方向と１０と６５°の間の角度をなす金属補強要素の少なくとも２つの作動クラウン層で構成されたクラウン補強体によって取り囲まれる。カーカス補強体と作動クラウン層の間には、通常は、１つのプライから次のものへ１２°よりも小さい角度で交差する補強要素の２つの層があり、補強要素のこれらの層の幅は、通常は、作動層のものよりも小さい。作動層の半径方向外側には、保護層もあり、その補強要素は、１０と６５°の間の角度にある。

【0005】

クラウン補強体の半径方向外側には、タイヤが地面と接触する接触パッチにおいて地面と接触するように意図するポリマー材料から通常は構成されたトレッドがある。

【0006】

コードは、このコードが破断力の１０％に等しい引張力の下で最大で０．２％に等しい相対的伸長を示す時に非伸張性と呼ばれる。

【0007】

コードは、このコードが破断荷重に等しい引張力の下で１５０ＧＰａ未満の最大接線係数によって少なくとも３％に等しい相対的伸長を示す時に弾性と呼ばれる。

【0008】

タイヤの周方向又は縦方向は、タイヤの周囲に対応する方向であり、かつタイヤの走行方向によって定められる。

【0009】

タイヤの回転軸は、それが通常の使用時に回転する軸線である。

【0010】

半径方向平面又は子午面は、タイヤの回転軸を含む平面である。

【0011】

周方向子午面又は赤道面は、タイヤの回転軸に垂直の平面であり、かつタイヤを２つの半分に分けるものである。

【0012】

タイヤの横断方向又は軸線方向は、タイヤの回転軸に平行である。軸線方向距離は、軸線方向に測定される。表現「のそれぞれ軸線方向内側に又は軸線方向外側に」は、「その赤道面から測定された軸線方向距離が、それよりもそれぞれ小さいか又は大きい」を意味する。

【0013】

半径方向は、タイヤの回転軸と交差し、かつそれに垂直である方向である。半径方向距離は、半径方向に測定される。表現「のそれぞれ半径方向内側に又は半径方向外側に」は、「そのタイヤの回転軸から測定された半径方向距離が、それよりもそれぞれ小さいか又は大きい」を意味する。

【0014】

車両、取りわけ、荷物を輸送するために鉱山又は採石場での使用を意図するものの場合に、アクセス経路に関する難しさ及び利益性要件は、これらの車両の製造業者をそれらの荷重担持機能を増大させるように導いている。これは、次に、車両が益々重い荷重を輸送することができるように、車両が益々大きくなり、すなわち、これら自体が益々重くなることになる。現時点で、これらの車両は、数百トンの重量及び従って輸送される荷重の重量に達する場合があり、全体の重量は、従って、６００トンほども重くなる場合がある。

【0015】

増大する要求が、従ってタイヤに課せられる。タイヤは、必要なトルクを伝えることができる摩耗の観点から、及び取りわけ走路上で遭遇する岩からの攻撃に耐えることができる観点から良好な性能を同時に示す必要がある。

【0016】

すなわち、仏国特許発明第１４４５６７８号明細書は、トレッドを形成するために軸線方向に異なる材料を選択することを提案している。中心部分は、側面部分よりもより摩耗耐性の材料で構成することができる。

【0017】

摩耗耐性材料は、通常は、ヒステリシス特性の観点からペナルティを持っている。すなわち、予想される用途に対して満足できる摩耗特性とヒステリシス特性の間の妥協に達するために、タイヤのトレッドを２つの異なる材料の半径方向重ね合わせで作ることも慣例である。

【0018】

そのようなタイヤは、例えば、米国特許第６，２４７，５１２号明細書に説明されている。その文献は、トレッドを形成するための材料の２つの層の重ね合わせを説明しており、外側材料は、地面と接触し、取りわけ、摩耗の観点からより良好な性能を示すのに対して、内側材料は、クラウン領域におけるタイヤ温度の増加を制限することを可能にするヒステリシス特性を有する。

【0019】

このタイプのタイヤを用いて、トレッド上に存在するパターンは、軸線方向に変化する場合もあり、すなわち、トルクを伝達するために中心部分により低い空隙率を有し、かつ岩を取り除くのがより困難な中心部分の攻撃も回避することが慣例である。

【0020】

トレッドの空隙率は、本発明により、トレッドの総面積に対するサイプ又は溝の表面積対の比率によって定められる。すなわち、トレッドの一部分の空隙率は、本発明により、トレッドのその部分の総表面積に対するトレッドのその部分に存在するサイプ又は溝の表面積の比率によって定められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】仏国特許発明第１４４５６７８号明細書

【特許文献2】米国特許第６，２４７，５１２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

本発明者自身は、摩耗、攻撃耐性、及び耐久性の様々な性能態様の間の更に良好な妥協をタイヤに設ける仕事を開始するものである。

【課題を解決するための手段】

【0023】

本発明により、この目的は、それ自体が２つの側壁によって２つのビーズに接続されたトレッドにより半径方向に覆われたクラウン補強体を含むラジアルカーカス補強体を有するタイヤを使用して達成され、このトレッドは、半径方向に重ね合わせられ、かつ軸線方向外側部分でよりも中心部分により低い空隙率を有する配合エラストマー化合物の少なくとも２つの層を含み、トレッドの配合エラストマー化合物の第１の層は、少なくとも赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の充填配合エラストマー化合物及び第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分で構成され、第１の充填配合エラストマー化合物は、５５よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１２０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、第２の配合エラストマー化合物は、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有し、第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％は、第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する。

【0024】

充填配合エラストマー化合物に対する５５よりも高いマクロ分散Ｚ値は、充填剤が、５５又はそれよりも高い分散Ｚ値を有する組成物のエラストマー母材に分散されることを意味する。

【0025】

本発明の説明において、エラストマー母材内の充填剤の分散は、ＩＳＯ基準１１３４５と一致するＫａｕｔｓｃｈｕｋ Ｇｕｍｍｉ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ，５８ ＪａｈｒｇａｎｇのＳ．Ｏｔｔｏ他著「ＮＲ ７−８／２００５」によって説明される方法を使用して架橋後に測定されるＺ値によって特徴付けられる。

【0026】

Ｚ値計算は、次式：
Ｚ＝１００−（非分散％面積）／０．３５
を使用して会社Ｄｙｎｉｓｃｏによるその作動手順及び「ｄｉｓｐｅｒＤＡＴＡ」利用ソフトウエアと共に供給されている「ｄｉｓｐｅｒＧＲＡＤＥＲ＋」によって測定された時に充填剤が分散していない表面積のパーセント（「非分散％面積」）に基づいている。

【0027】

非分散パーセント面積は、それ自体、３０°の角度で入射する光の下で試料の表面を調べるカメラを使用して測定される。明色点は、充填剤及び凝固に関連付けられるが、暗点は、ゴム母材に関連付けられ、デジタル処理作動は、画像を白黒画像に変換し、かつ上述の文献にＳ．Ｏｔｔｏによって説明された方法で非分散面積のパーセントを決定することを可能にする。

【0028】

Ｚ値を高くするほどゴム母材内の充填剤の分散を良好にする（１００のＺ値は、完全分散に対応し、０のＺ値は、並の分散に対応する）。５０又はそれよりも高いＺ値は、エラストマー母材内の充填剤の満足できる分散に対応すると考えられる。特に、カーボンブラック及び白色充填剤のカットで構成された補強充填剤の場合に、５０又はそれよりも高いＺ値は、エラストマー母材内の充填剤の良好な分散に対応する。

【0029】

トレッドを構成する配合エラストマー化合物は、公知の方法を使用して調製される。

【0030】

５０よりも高いマクロ分散Ｚ値を達成するために、半径方向外側部分を構成する配合エラストマー化合物は、ジエンエラストマーと補強充填剤とのマスターバッチを形成することによって有利に調製することができる。

【0031】

本発明の意味の範囲内で「マスターバッチ」（この英語用語が一般的に使用される）は、充填剤を導入したエラストマーベースの組成物を意味する。

【0032】

ジエンエラストマーと補強充填剤とのマスターバッチを得る様々な方法がある。特に、エラストマー母材内の充填剤の分散を改善するために、１つのタイプの溶液が、「液体」相においてエラストマー及び充填剤を混合することになる。そうするために、水中に分散されたエラストマーの粒子の形態を取るラテックスの形態のエラストマーと、充填剤の水性分散材、つまり水中に分散されて一般的に「スラリ」と呼ばれる充填剤とが使用される。

【0033】

すなわち、本発明の代替形態の１つにより、マスターバッチは、天然ゴムを含有するジエンエラーラテックスとカーボンブラックを含有する充填剤の水性分散材との液相混合によって得られる。

【0034】

更により好ましくは、本発明によるマスターバッチは、エラストマー母材内の充填剤の非常に良好な分散を得ることを可能にする以下の処理段階：
−混合ゾーンと出口の間を延びる細長い凝固ゾーンを定める凝固リアクタの混合ゾーンにジエンエラストマーラテックスの連続的な第１の流れを供給する段階、
−エラストマーラテックスを出口の前で充填剤によって凝固させるほど十分に活発に混合ゾーン内で第１の流体及び第２の流体を混合することによってエラストマーラテックスとの混合物を形成するために、圧力下で凝固リアクタのこの混合ゾーンに充填剤を含有する流体の第２の連続的な流れを供給する段階であって、この混合物が、出口ゾーンに向けて連続的な流れとして流れ、この充填剤が、エラストマーラテックスを凝固させることができる上記供給する段階、
−連続的な流れの形態で既に得られている凝塊をリアクタの出口で収集し、マスターバッチを回収するためにそれを乾燥させる段階、
を使用して得られる。

【0035】

液相でマスターバッチを調製するそのような方法は、例えば、国際公開第９７／３６７２４号に説明されている。

【0036】

損失係数ｔａｎ（δ）は、配合ゴム化合物の層の動的特性である。それは、基準「ＡＳＴＭ Ｄ ５９９２−９６」に従って粘性解析装置（Ｍｅｔｒａｖｉｂ ＶＡ４０００）を使用して測定される。１０Ｈｚの周波数及び１００℃の温度で単純交替正弦剪断応力を受ける加硫組成物のサンプル（円筒形試験試料、４ｍｍ厚及び４００ｍｍ²断面）の反応が記録される。変形の振幅は、０．１から５０％（アウトバウンドサイクルにおける）及び次に５０％から１％（リターンサイクルにおける）に及ぶ。求められた結果は、複合動的剪断率（Ｇ^*）及び損失係数ｔａｎ（δ）である。リターンサイクルにおいて、ｔａｎ（δ）_maxで表示するｔａｎ（δ）の最大観察値が示されている。

【0037】

転がり抵抗は、タイヤが転がる時に生じる抵抗であり、かつこのタイヤの上昇温度を示すものである。それは、すなわち、１回転にわたるタイヤの変形に関連付けられたヒステリシス損によって表される。使用する材料に対するｔａｎ（δ）値は、タイヤの回転が引き起こす変形の様々な周波数の影響を組み込むために３０と１００℃の間で１０Ｈｚで測定される。１００℃でのｔａｎ（δ）の値は、すなわち、走行中のタイヤの転がり抵抗の指示に対応する。

【0038】

まだ全く走行していない新しいタイヤに対して様々な測定値が取られる。

【0039】

本発明の好ましい実施形態により、トレッドの中心部分の空隙率は、２と１５％の間、好ましくは、１０％未満である。

【0040】

同じく好ましくは、トレッドの軸線方向外側部分の空隙率は、２０と４０％の間及び好ましくは３０％未満である。

【0041】

本発明者は、最低空隙率を有する領域と少なくとも部分的に一致するトレッドの第１の層の中心部分のための材料として５５よりも高いマクロ分散Ｚ値を有する第１の充填配合エラストマー化合物と、最高空隙率の領域と少なくとも部分的に一致するトレッドの軸線方向外側部分のための材料として５０よりも高いマクロ分散Ｚ値、０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値、及び第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％を有する第２の配合エラストマー化合物との組合せは、摩耗耐性、攻撃耐性、及び耐久性の間の妥協を導くことを明らかにすることができた。

【0042】

具体的には、上述したように、トレッドの中間の空隙率は、軸線方向外側部分と比較して低い。トレッドの中心部分における空隙率のこの減少は、クラウン補強体を攻撃から保護することを可能にし、取りわけ、石をトレッドのこの中心部分から取り除くことは難しい仕事である。

【0043】

次に、トレッドの中心部分のための材料として５５よりも高いマクロ分散Ｚ値を有する第１の充填配合エラストマー化合物を選択することは、そのようなタイヤの使用の観点から特に有利である摩耗特性を導き、本発明者は、トルクを伝達する時に最も重い負荷の部分であるトレッドの中心部分で最も顕著な摩耗が起こることを明らかにすることができている。

【0044】

トレッドの軸線方向外側部分のための材料として第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％を有する第２の配合エラストマー化合物を選択することも、最高空隙率を有するトレッドの取りわけこれらの部分における攻撃に対するタイヤのより良好な抵抗に寄与する。ここで言えるのは、第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％の値が、トレッドパターンに嵌り込んだ石の結果として生じる場合がある割れを制限することを可能にするように見えるということである。第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のそのような特性は、実際に、攻撃に対する抵抗を助ける凝集性をそれに与えている。更に、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値を有するこの第２の配合エラストマー化合物は、第１の配合エラストマー化合物のものよりも劣る摩耗特性を有するが、取りわけタイヤのトレッドの軸線方向外側部分に課せられる要望に関して依然として満足できるものである。

【0045】

最後に、０．１２０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘ値も有するトレッドの中心部分のための材料として５５よりも高いマクロ分散Ｚ値を有する第１の充填配合エラストマー化合物を選択すること、及び５０よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有する第２の配合エラストマー化合物を選択することは、タイヤのより低い加熱及び従ってより良好なタイヤ耐久性を助けるヒステリシス特性を導く。

【0046】

本発明によって有利なことに、少なくとも配合エラストマー化合物の第１の層の赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％は、１．４よりも高く、好ましくは、２又はそれよりも低い。

【0047】

本発明によって同じく有利なことに、配合エラストマー化合物の第１の層の上述の少なくとも２つの軸線方向外側部分を形成する第２の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％は、１．６よりも高く、好ましくは、２．４又はそれよりも低い。

【0048】

本発明によって同じく有利なことに、第１及び第２の配合エラストマー化合物の比率ＭＳＡ３００／ＭＳＡ１００は、１．３０よりも高い。そのような値は、タイヤの摩耗特性に対して好ましい。

【0049】

引張試験は、破断での弾性応力及び弾性特性を決定することを可能にする。それは、１９８８年９月のフランス基準「ＮＦ Ｔ ４６−００２」に従って実施される。引張試験の結果の処理は、弾性係数の曲線を伸長の関数としてプロットすることを可能にする。本明細書に使用する弾性係数は、試験試料の初期断面に対して計算した第１の伸長で測定した公称（又は見掛けの）割線係数である。公称割線係数（又は見掛けの応力、ＭＰａでの）は、１００％及び３００％伸長で第１の伸長において測定され、かつそれぞれＭＳＡ１００及びＭＳＡ３００と呼ばれる。破断での応力（ＭＰａでの）及び破断での伸長（％での）は、基準「ＮＦ Ｔ ４６−００２」に従って２３℃±２℃で及び１００℃±２℃で測定される。

【0050】

本発明の好ましい実施形態により、少なくとも配合エラストマー化合物の第１の層の赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物は、補強充填剤として、１０と７０ｐｈｒの間の割合で使用する１００ｍ²／ｇよりも高いＢＥＴ比表面積を有する少なくともカーボンブラックを含有する。

【0051】

同じく好ましくは、少なくとも配合エラストマー化合物の第１の層の赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物の補強充填剤は、上述したようなカーボンブラックのカット及び白色充填剤のカットを補強充填剤として含有し、充填剤の全体レベルは、１０と９０ｐｈｒの間であり、白色充填剤に対するカーボンブラックの比率は、２．７よりも高い。

【0052】

上述したような充填剤の選択は、配合エラストマー化合物の第１の層の第１の配合エラストマー化合物の耐摩耗特性を更に改善することを可能にする。

【0053】

本発明の１つの好ましい実施形態により、配合エラストマー化合物の第１の層の軸線方向外側部分を形成する第２の配合エラストマー化合物は、補強充填剤として、１０と７０ｐｈｒの間の割合で使用される１００ｍ²／ｇよりも高いＢＥＴ比表面積を有する少なくともカーボンブラックを含む。

【0054】

同じく好ましくは、配合エラストマー化合物の第１の層の軸線方向外側部分を形成する第２の配合エラストマー化合物の補強充填剤は、補強充填剤として、上述のカーボンブラックのカット及び白色充填剤のカットを含有し、充填剤の全体レベルは、１０と９０ｐｈｒの間であり、白色充填剤に対するカーボンブラックの比率は、２．７よりも高い。

【0055】

上述したような充填剤の選択は、更に、配合エラストマー化合物の第１の層の第２の配合エラストマー化合物の耐摩耗特性を改善することを可能にする。

【0056】

本発明の第１の実施形態により、配合エラストマー化合物の少なくとも２つの半径方向に重ね合わせた層、すなわち、上述したようなかつ少なくとも赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物を含む第１の層と、第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分とを含む本発明によるタイヤは、地面と接触するように意図するトレッドの半径方向外側層を形成する。

【0057】

この第１の実施形態により、この第１の層の半径方向内側にありかつそれに接触する配合エラストマー化合物の第２の層は、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値、０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値、及び配合エラストマー化合物のこの第１の層の第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％有する配合エラストマー化合物で有利に構成される。

【0058】

同じく有利には、この第１の層の半径方向内側にありかつそれに接触する配合エラストマー化合物の第２の層は、配合エラストマー化合物のこの第１の層の軸線方向外側部分を形成する第２の配合エラストマー化合物と同一の配合エラストマー化合物で構成される。

【0059】

第１の層の半径方向内側のかつ取りわけその中心部分の第２の配合エラストマー化合物の存在は、第１の層のこの中心部分のトレッドパターンの底部に現れる場合がある割れの広がりを制限し、従って、攻撃に対するトレッドのより良好な抵抗を助けることを可能にすることができる。本発明者は、配合エラストマー化合物の第２の層の特性及び取りわけ１００℃でのその複合動的剪断率Ｇ^*１％が、配合エラストマー化合物の第１の層及び取りわけその中心部分に始まった割れの広がりを制限することを可能にすることを実際に明らかにすることができている。実際に、配合エラストマー化合物の第２の層の性質は、層の間の界面での割れの広がりに対抗するように見えるであろう。

【0060】

本発明の第２の実施形態により、配合エラストマー化合物の少なくとも２つの半径方向に重ね合わせた層、すなわち、上述したようなかつ少なくとも赤道面の領域の中に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物を含む第１の層と、第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分とを含む本発明によるタイヤは、トレッドの半径方向内側層を形成する。トレッドのそのような層は、このトレッドが与えられた量だけ磨滅して１つ又は複数の半径方向最も外側の層を消滅させた後のみに地面と接触するように意図している。

【0061】

この第２の実施形態により、好ましくはこの第１の層に接触する配合エラストマー化合物の半径方向外側の第２の層は、５５よりも高いマクロ分散Ｚ値及び０．１２０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有する配合エラストマー化合物で有利に構成される。

【0062】

同じく有利には、この第１の層に接触する配合エラストマー化合物の半径方向外側の第２の層は、配合エラストマー化合物のこの第１の層の中心部分を形成する第１の配合エラストマー化合物と同一の配合エラストマー化合物で構成される。

【0063】

第１の層の半径方向外側の及び取りわけその軸線方向外側部分のこの第１の配合エラストマー化合物の存在は、トレッドの耐摩耗特性を改善することを可能にすることができる。本発明者は、コーナリングの下で、３７インチよりも大きい軸線方向幅を有するダンプタイプの産業車両のタイヤの軸線方向外側部分が特に激しい応力負荷を受けることを明らかにすることができている。

【0064】

第１の実施形態の場合に上述したように、本発明者はまた、配合エラストマー化合物の第１の層の軸線方向外側部分の特性及び取りわけ１００℃でのその複合動的剪断率Ｇ^*１％が、配合エラストマー化合物の第２の層に始まった割れの広がりを制限することを可能にすることを明らかにすることができている。実際に、配合エラストマー化合物の第１の層の軸線方向外側部分の性質は、層の間の界面での割れの広がりに対抗するように見えるであろう。更に、上述したように、半径方向外側層が摩耗した後に、第１の層の軸線方向外側部分が作られる第２の配合エラストマー化合物は、トレッドパターンに嵌り込んだ石の結果として起こる可能性がある割れの始まりを制限することを可能にする。

【0065】

タイヤの子午断面内で半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に測定した本発明のこの第２の実施形態による配合エラストマー化合物の第２の層の厚みは、タイヤの子午断面内で半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に測定した配合エラストマー化合物の第１の層の厚みの好ましくは１０％よりも大きく、更により好ましくは５０％よりも大きい。

【0066】

本発明のこの第２の実施形態により同じく好ましくは、トレッドは、５０よりも高いマクロ分散Ｚ値、０．１００よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値、及び配合エラストマー化合物のこの第１の層の第１の配合エラストマー化合物の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも少なくとも５％高い値を有する１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％を有する配合エラストマー化合物で有利に構成されたこの第１の層の半径方向内側にありかつそれに接触する配合エラストマー化合物の第３の層を含む。

【0067】

同じく有利には、この第１の層の半径方向内側にありかつそれに接触する配合エラストマー化合物の第３の層は、配合エラストマー化合物のこの第１の層の軸線方向外側部分を形成する第２の配合エラストマー化合物と同一の配合エラストマー化合物で構成される。

【0068】

第１の実施形態におけるように、そのような半径方向内側層は、トレッドの第１の層の中心部分のトレッドパターンの底部における石の存在の結果として取りわけ現れる場合がある始まった割れの広がりを制限することを可能にする配合エラストマー化合物を有することを可能にする。

【0069】

トレッドの全体の厚みは、タイヤの要望及び使用に関連があるパラメータによって定められるので、トレッドを構成する様々な層の厚みは、上述したようにタイヤのサイズに伴って変化しなければならない。

【0070】

タイヤの子午断面内で半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に測定した本発明のこの第２の実施形態による配合エラストマー化合物の第３の層の厚みは、タイヤの子午断面内で半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に測定した配合エラストマー化合物の第１の層の厚みの好ましくは２５％よりも大きく、更により好ましくは３５％よりも大きい。

【0071】

上述の実施形態のいずれか１つによる本発明の１つの有利な代替形態も、トレッド内の半径方向最も内側の位置にあり、すなわち、０．８０よりも低いｔａｎ（δ）ｍａｘと表示する最大ｔａｎ（δ）値を有するタイヤのクラウン補強体に接触する配合エラストマー化合物の追加の層の存在に備えるものである。

【0072】

トレッドの内側に向けて半径方向に最も遠いこの追加の層の存在は、トレッド温度の上昇を更に低下させ、従って、タイヤの耐久性を助けることを可能にすることができる。

【0073】

トレッドの内側に向けて半径方向に最も遠いこの追加の層の存在は、タイヤの転がり抵抗を下げることを可能にするために、クラウン領域内のタイヤの作動温度を下げることも可能にすることができる。

【0074】

タイヤの子午断面内で半径方向最も外側である作動層の端部で半径方向に測定された配合エラストマー化合物のこの追加の層の厚みは、タイヤの子午断面内で半径方向最も外側である作動層の端部で半径方向に測定された完全トレッドの厚みの１５％と２５％の間であることが有利である。

【0075】

本発明により、上述の厚み測定値は、走行しておらず、従って、全くトレッド摩耗を示していない新しい状態のタイヤから取られる。

【0076】

本発明の更に別の詳細及び有利な特徴は、図１及び図２を参照して与えられる本発明の一部の実施形態の説明から以下で明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0077】

【図1】本発明によるタイヤの概略子午断面の図である。

【図2】図１のタイヤのトレッドの概略子午図である。

【発明を実施するための形態】

【0078】

理解し易くするために、図は縮尺通りに描かれていない。

【0079】

図１は、ダンプタイプの車両に使用するように意図するタイヤ１を概略的に示している。それは、ビーズワイヤ４の回りの２つのビーズ３に係止されたラジアルカーカス補強体２を含む。カーカス補強体２は、金属コードの層で形成される。カーカス補強体２は、トレッド６によってそれ自体覆われたクラウン補強体５によって丸く曲げられる。本発明によるトレッド６は、少なくとも赤道面ＸＸ’の領域の中に延びる中心部分７と２つの軸線方向外側部分８、９とで構成される。

【0080】

本発明により、トレッド６の中心部分７は、半径方向外側部分８及び９のものよりも低い空隙率を有する（トレッドパターンは図に描かれていない）。

【0081】

図２は、サイズ４０．００Ｒ５７のタイヤに対するトレッド６の構成を非常に概略的に示し、このトレッド６は、本発明により、配合エラストマー化合物の少なくとも２つの半径方向重ね合わせ層で構成され、配合エラストマー化合物の第１の層は、少なくとも赤道面の領域に延びる部分を形成する第１の配合エラストマー化合物と、第２の配合エラストマー化合物で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分とで構成されている。

【0082】

トレッド６の中心部分における空隙率は、３％である。トレッド６の軸線方向外側部分における空隙率は、３３％である。

【0083】

本発明により、トレッド６は、少なくとも赤道面ＸＸ’の領域の中に延びる部分６１ａを形成する第１の配合エラストマー化合物Ｍ１で形成された第１の層６１と、第２の配合エラストマー化合物Ｍ２で形成された少なくとも２つの軸線方向外側部分６１ｂとで構成される。

【0084】

充填配合エラストマー化合物Ｍ１は、５８のマクロ分散Ｚ値及び０．０８７のｔａｎ（δ）ｍａｘ値を有する。

【0085】

充填配合エラストマー化合物Ｍ２は、５３のマクロ分散Ｚ値及び０．０７５のｔａｎ（δ）ｍａｘ値を有する。

【0086】

配合エラストマー化合物Ｍ２は、１．７４の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％を有する。

【0087】

配合エラストマー化合物Ｍ１は、１．５９の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％を有する。

【0088】

配合エラストマー化合物Ｍ２の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％の値は、配合エラストマー化合物Ｍ１の１００℃での複合動的剪断率Ｇ^*１％のものよりも９％だけ及び従って本発明により少なくとも５％だけ高い。

【0089】

トレッド６は、地面と接触することになって化合物Ｍ１で構成された半径方向外側の第２の層６２を含む。

【0090】

トレッド６は、配合化合物Ｍ２で構成された第１の層６１に接触する半径方向内側の第３の層６３を更に含む。

【0091】

トレッド６はまた、０．０６０のｔａｎ（δ）ｍａｘ値を有する配合エラストマー化合物Ｍ３で構成された半径方向最も内側の追加の層６４を含む。

【0092】

化合物Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３は、いくつかのそれらの特性と共に以下の表に説明されている。

【0093】

【表1】

【0094】

第１の層６１の厚みｄ₆₁は、３２ｍｍである。

【0095】

第２の層６２の厚みｄ₆₂は、４６ｍｍである。

【0096】

第３の層６３の厚みｄ₆₃は、１４ｍｍである。

【0097】

追加の層６４の厚みｄ₆₄は、２２ｍｍである。

【0098】

第１の層６１の厚みｄ₆₁に対する第２の層６２の厚みｄ₆₂の比率は、１４０％であり、従って１０％よりも高い。

【0099】

第１の層６１の厚みｄ₆₁に対する第３の層６３の厚みｄ₆₃の比率は、４４％であり、従って２５％よりも高い。

【0100】

トレッドの全厚み、つまり厚みの合計（ｄ₆₁＋ｄ₆₂＋ｄ₆₃＋ｄ₆₄）に対する追加の層６４の厚みｄ₆₄の比率は、１９％であり、従って１５と２５％の間である。

【0101】

厚みは、半径方向最も外側の作動層の端部で半径方向に新しい状態のタイヤの子午断面上で測定される。

【0102】

試験は、本発明によるタイヤを装着した車両を使用してその摩耗特性を評価するために実施された。

【0103】

これらの試験は、車両の従動後部車軸に装着されたタイヤを走行させることを伴う。タイヤは、７バールの圧力まで膨張させて６４．５トンの負荷を受ける。車両は、１５００時間の総持続時間にわたって上り坂及び下り坂が連続する１４％で傾斜した走路に沿って駆動される。走路は、サイズが１５と３０ｍｍの間の範囲の石で構成される。

【0104】

これらの試験は、Ｐ１と表示する図２の描写によるタイヤを用いて実施される。

【0105】

これらのタイヤは、タイヤＰ１と同じサイズで同じ車両に装着された基準タイヤＲ１に対して比較される。タイヤＲ１は、このタイプの用途に対して公知のタイヤである。

【0106】

基準タイヤＲ１のトレッドは、２つの半径方向に重ね合わせた層を含み、半径方向外側層は、第１の材料Ａ１で構成され、半径方向内側層は、材料Ａ２で構成される。

【0107】

材料Ａ１で構成された半径方向外側層の厚みは、１０６ｍｍであり、材料Ａ２で構成された半径方向内側層の厚みは、２２ｍｍである。

【0108】

これらの材料の構成及び特性は、以下の表に説明されている。

【0109】

【表2】

【0110】

上述の条件下で走行する時に得た結果は、基準タイヤに対して比較すると本発明によるタイヤの１５と２０％の間の摩耗の改善を明らかにしている。

【0111】

更に別の試験が、本発明によるタイヤを装着した車両を使用して攻撃に対する抵抗の観点からこれらの特性を評価するために実施された。

【0112】

後者の試験は、１４５と２００ｍｍの間の大きさの石で構成された５０メートル長の領域を含むループ状の５００メートル走路に沿って車両を走行させることを伴った。その走行は、石の多い領域の外側の走路上で１５ｋｍ／ｈ及びこの石の多い領域の上で５ｋｍ／ｈの速度で５００時間にわたって続けられた。

【0113】

サイズ４０．００Ｒ５７の本発明によるタイヤＰ１は、７バールまで膨張させて５４トンの負荷を受ける。

【0114】

走行後に、タイヤは剥ぎ取られ、クラウン補強体に達する割れの数が数えられる。クラウン補強体に達する割れの数は、タイヤが攻撃にいかに良く対抗するかの指示である。

【0115】

第１の試験の場合のように、本発明によるタイヤＰ１は、上述のかつ同じ車両にそれぞれ装着された基準タイヤＲ１に対して比較される。

【0116】

これらの試験中に得られた結果は、攻撃に対する抵抗の観点から基準タイヤと比較して本発明によるタイヤの２０％程度の改善を明らかにした。

【0117】

これらの２つのタイプの試験の結果は、本発明によるタイヤがより良好な摩耗性能とより良好な攻撃耐性の間の妥協を導くことを示すものである。

【符号の説明】

【0118】

１ タイヤ
２ ラジアルカーカス補強体
５ クラウン補強体
６ トレッド
ＸＸ’ 赤道面

【図1】

【図2】