特許 6392748 乗用車用空気入りラジアルタイヤ

(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】6392748

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】乗用車用空気入りラジアルタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 11/00 20060101AFI20180910BHJP

   B60C 3/04 20060101ALI20180910BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20180910BHJP

   C08L 21/00 20060101ALI20180910BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   B60C11/00 D

   B60C3/04 Z

   B60C1/00 A

   C08L21/00

   C08K3/36

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-514749(P2015-514749)

(86)(22)【出願日】2014年4月21日

(86)【国際出願番号】JP2014002242

(87)【国際公開番号】WO2014178174

(87)【国際公開日】20141106

【審査請求日】2016年12月19日

(31)【優先権主張番号】特願2013-95138(P2013-95138)

(32)【優先日】2013年4月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100119530

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 和幸

(74)【代理人】

【識別番号】100179866

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 正樹

(72)【発明者】

【氏名】山本 淳

(72)【発明者】

【氏名】三舛 洋平

【審査官】 鏡 宣宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−６３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−８０２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４６８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４３４８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ １／００−１９／１２

Ｃ０８Ｋ ３／３６

Ｃ０８Ｌ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのカーカスプライからなるカーカスと、当該カーカスのタイヤ半径方向外側に設けられたトレッドゴムとを備えた乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、
前記タイヤをリムに組み込み、内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤ（ｍｍ）との比ＳＷ／ＯＤが０．２６以下であり、
前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式、
２．１３５×ＳＷ＋２８２．３≦ＯＤ
を満たし、
前記トレッドゴムを形成するゴム組成物が、少なくともゴム成分と充填剤とを含み、
前記ゴム組成物において、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記充填剤が、５５〜８５質量部含まれており、
前記トレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、８．５〜１１．０ＭＰａであり、
前記トレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδが、０．０５〜０．１８であり、
前記トレッドゴムの０℃における損失正接ｔａｎδが、０．５０〜０．８０であることを特徴とする、乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

【請求項2】

前記充填剤がシリカを含み、当該シリカが、前記ゴム成分１００質量部に対して、２５〜１００質量部含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の乗用車用空気入りラジアルタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗用車用空気入りラジアルタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

西暦１９６０年頃までの車両は、車両の重量が軽く、車両に要求される巡航速度も遅かったため、タイヤへの負担が軽く、タイヤの断面幅が狭いバイアスタイヤが用いられていたが、現在、車両の重量化、高速化に伴いタイヤのラジアル化、幅広化が進められている（例えば、特許文献１）。

【0003】

しかし、タイヤの幅広化は、車両スペースを圧迫し、居住性を低下させる。また、空気抵抗が増大するため、燃費が悪くなるという問題がある。
近年、環境問題への関心の高まりにより、低燃費性への要求が厳しくなってきている。斯かる低燃費性は、転がり抵抗（ＲＲ）によって評価することができ、低転がり抵抗であるほど、低燃費となることが知られている。

【0004】

ここで、低燃費性を向上させるためにタイヤの転がり抵抗値を低減するには、タイヤを大径化、幅広化することが有効であることが知られているが、タイヤを大径化、幅広化すると、タイヤ重量および空気抵抗が増大するため、車両抵抗が増大し、また、タイヤの負荷能力も過剰となってしまうという問題がある。

【0005】

この問題に対して、本出願人は、タイヤの内圧と断面幅（ＳＷ）とタイヤの外径（ＯＤ）とが、特定の関係を満たす、いわば、幅狭（狭いタイヤ幅）、大径（大きなタイヤ外径）の乗用車用空気入りラジアルタイヤに係る技術を提案している（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−４０７０６号公報

【特許文献2】国際公開第２０１２／１７６４７６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

斯かる幅狭、大径のラジアルタイヤについては、湿潤路面での制動性能に関する指標であるウェット性能の検討の余地がある。
このため、斯かる幅狭、大径のラジアルタイヤにおいて、ウェット性能を向上させることが重要となる。

【0008】

本発明は、幅狭、大径のラジアルタイヤにおいて、ウェット性能を向上させた乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのカーカスプライからなるカーカスと、当該カーカスのタイヤ半径方向外側に設けられたトレッドゴムとを備えた乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、前記タイヤをリムに組み込み、内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤ（ｍｍ）との比ＳＷ／ＯＤが０．２６以下であり、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式、２．１３５×ＳＷ＋２８２．３≦ＯＤを満たし、前記トレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、６．０〜１２．０ＭＰａであることを特徴とする。
トレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、上記特定範囲であることにより、幅狭、大径のラジアルタイヤにおいて、ウェット性能を向上させることができる。

【0010】

本発明において、タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤは、それぞれ、タイヤをリムに装着し、内圧を２５０ｋＰａ以上とした場合におけるＪＩＳ Ｄ ４２０２−１９９４に規定の断面幅、外径をいう。
本発明において、動的貯蔵弾性率Ｅ’（ＭＰａ）および損失正接ｔａｎδ（動的損失弾性率（Ｅ”）と動的貯蔵弾性率（Ｅ’）との比（Ｅ”／Ｅ’））とは、加硫ゴムに関し、厚さ：２ｍｍ、幅：５ｍｍ、長さ：２０ｍｍの試験片に初期荷重：１６０ｇを与え、初期歪み：１％、振動数５０Ｈｚの条件で測定した値をいい、動的貯蔵弾性率Ｅ’は、別段の記載がない限り、温度３０℃で測定した値であり（以下、３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’を単に「Ｅ’」ということがある）、損失正接ｔａｎδは、別段の記載がない限り、温度６０℃で測定した値である（以下、６０℃における損失正接ｔａｎδを単に「ｔａｎδ」ということがある）。
本発明において、トレッドゴムとは、トレッド部に任意に含まれるベルト等の部材を含まないゴムを意味する。
本発明において、リムは、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
本明細書において、「ｐｈｒ」は、ゴム成分１００質量部に対する各種成分の配合量（質量部）をいう。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、幅狭、大径のラジアルタイヤにおいて、ウェット性能を向上させた乗用車用空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向左半断面を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）について、詳細に例示説明する。なお、以下の記載および図面は、本発明に係るタイヤを説明するための一例であり、本発明は記載および図示された形態に何ら限定されない。

【0014】

本発明に係るタイヤは、例えば、図１のタイヤ幅方向左断面図に示すように、一対のビード部３間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのカーカスプライからなるカーカス４と、当該カーカス４のタイヤ半径方向外側に設けられたトレッドゴム８とを少なくとも備えている。
より具体的には、トレッド部１と、トレッド部１の側部に連続して半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部２と、各サイドウォール部２の半径方向の内端に連続するビード部３とを備えるとともに、一方のビード部３から他方のビード部までトロイダル状に延びて上記各部を補強する１枚以上のカーカスプライからなるカーカス４を備える。ビード部３にはビードコア５が埋設されている。そしてさらに、上記ビード部３の補強部材として、ビード部３の外側面にゴムチェーファー６を備え、カーカス４のクラウン部に１枚以上のベルトプライからなるベルト７を備えている。また、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側にはトレッドゴム８が設けられている。

【0015】

本発明に係る乗用車用空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部間でトロイダル状に跨るラジアル配列コードのカーカスプライからなるカーカスと、当該カーカスのタイヤ半径方向外側に設けられたトレッドゴムとを備えた乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、前記タイヤをリムに組み込み、内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤ（ｍｍ）との比ＳＷ／ＯＤが０．２６以下であり、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式、２．１３５×ＳＷ＋２８２．３≦ＯＤを満たし、前記トレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、６．０〜１２．０ＭＰａであることを特徴とする。
トレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’が、上記特定範囲であることにより、幅狭、大径のラジアルタイヤにおいて、ウェット性能を向上させることができる。

【0016】

本発明のタイヤは、当該タイヤをリムに組み込み、内圧を２５０ｋＰａ以上とした際に、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）未満である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤ（ｍｍ）との比ＳＷ／ＯＤが０．２６以下であり、前記タイヤの断面幅ＳＷが１６５（ｍｍ）以上である場合は、前記タイヤの断面幅ＳＷおよび外径ＯＤ（ｍｍ）が、関係式、２．１３５×ＳＷ＋２８２．３≦ＯＤを満たす。斯かる断面幅ＳＷと外径ＯＤとの関係であることにより、タイヤの転がり抵抗値を低減し、かつ、タイヤを軽量化することができる。
本発明において、タイヤの内圧は、２５０ｋＰａ以上であることが好ましく、２５０〜３５０ｋＰａであることがより好ましい。
本発明において、タイヤの転がり抵抗値を低減し、かつ、タイヤを軽量化する観点から、タイヤの内圧が、２５０ｋＰａ以上の場合に、タイヤの断面幅ＳＷと外径ＯＤは、−０．０１８７×ＳＷ²＋９．１５×ＳＷ−３８０≦ＯＤであることが好ましい。

【0017】

（トレッドゴムのゴム組成物）
本発明に係るタイヤのトレッドゴムは、従来公知のゴム成分に加えて、任意に従来公知の充填剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、プロセス油、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸等を含むゴム組成物を、常法に従い混練、加硫することによって形成することができる。
混練の条件としては、特に制限はなく、バンバリーミキサー、ロール、インターナルミキサー等を用いて、配合処方、混練装置への投入体積等に応じて、適宜、ローターの回転速度、ラム圧、混練温度、混練時間を調節すればよい。
また、ゴム組成物を加硫する際の条件としては、加硫温度は、例えば、１００〜１９０℃とすることができる。加硫時間は、例えば、５〜８０分とすることができる。

【0018】

＜ゴム成分＞
ゴム成分としては、例えば、変性または未変性の、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、イソブチレンイソプレンゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム、スチレン−イソプレン共重合体ゴム（ＳＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴム、および天然ゴム（ＮＲ）等が挙げられる。
ＳＢＲ、ＢＲ、などの共役ジエン重合体を変性する方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、国際公開第２００８／０５０８４５号に記載の方法（共役ジエン系重合体の活性末端に、変性剤を反応させ、チタン系縮合促進剤の存在下、当該変性剤が関与する縮合反応を行う方法）等を用いることができる。
前記共役ジエン系重合体としては、例えば、１，３−ブタジエンとスチレンとの共重合体が好適に挙げられる。
前記変性剤としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン、１−トリメチルシリル−２−エトキシ−２−メチル−１−アザ−２−シラシクロペンタンが好適に挙げられる。
前記チタン系縮合促進剤としては、例えば、テトラキス（２−エチル−１，３−ヘキサンジオラト）チタン、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、チタンジ−ｎ−ブトキサイド（ビス−２，４−ペンタンジオネート）が好適に挙げられる。
上述したゴム成分を１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0019】

＜充填剤＞
充填剤としては、例えば、従来公知のカーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、クレイ等が挙げられる。斯かる充填剤を１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係るタイヤは、前記トレッドゴムを形成するゴム組成物が、少なくともゴム成分と充填剤とを含み、前記ゴム組成物において、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記充填剤が、５０〜１００質量部含まれていることが好ましい。これにより、耐摩耗性と加工性に優れるという利点がある。耐摩耗性と加工性の観点から、前記ゴム成分１００質量部に対して、前記充填剤が、５５〜８５質量部含まれていることがより好ましく、７５〜８５質量部含まれていることがさらに好ましい。また、ジエン系ポリマー（ジエン系ゴム）１００質量部に対して、前記充填剤が、５０〜９０質量部含まれていることがより好ましい。

【0020】

本発明に係るタイヤは、前記充填剤がシリカを含み、当該シリカが、前記ゴム成分１００質量部に対して、２５〜１００質量部含まれていることが好ましい。これにより、ウェット性能に優れるという利点がある。また、ウェット性能の観点から、前記シリカが、前記ゴム成分１００質量部に対して、５０〜７５質量部含まれていることがより好ましく、６０〜７５質量部含まれていることがさらに好ましい。
充填剤としてシリカを用いる場合は、シリカをシランカップリング剤で処理してもよい。

【0021】

前記トレッドゴムのＥ’は、６．０〜１２．０ＭＰａである。上記特定の断面幅ＳＷおよび外径ＯＤの関係の場合に、このＥ’の範囲外では、十分なウェット性能の向上効果が得られない。前記Ｅ’は、７．９〜１２．０ＭＰａであることが好ましく、８．５〜１１．０ＭＰａであることがより好ましい。この範囲とすることにより、ウェット性能をさらに向上させることができる。
前記Ｅ’を６．０〜１２．０ＭＰａとするためには、例えば、配合をジエン系ポリマー１００ｐｈｒのうち、変性Ｓ−ＳＢＲを２０〜７０ｐｈｒの範囲、かつ、充填剤５０〜８０ｐｈｒのうち、シリカを３０〜８０ｐｈｒの範囲で適宜変更すればよい。

【0022】

本発明に係るタイヤは、前記トレッドゴムの６０℃における損失正接ｔａｎδが、０．０５〜０．１８であることが好ましい。これにより、さらに転がり抵抗性が低減される。前記ｔａｎδを０．０５〜０．１８とするためには、例えば、配合をジエン系ポリマー１００ｐｈｒのうち、ＮＲを０〜２０ｐｈｒの範囲、変性Ｓ−ＳＢＲを２０〜７０ｐｈｒの範囲、かつ、充填剤５０〜８０ｐｈｒのうち、シリカを３０〜８０ｐｈｒの範囲で適宜変更すればよい。

【実施例】

【0023】

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

【0024】

実施例４〜６、参考例１〜３、７〜９および比較例１〜１２
表１に示す配合処方のゴム組成物からなるトレッドゴムを備える幅狭、大径のラジアルタイヤと、当該トレッドゴムを備える従来のラジアルタイヤを作製した。幅狭、大径のラジアルタイヤ（表２中、「本発明形状１」という）のサイズは、断面幅ＳＷを１５５ｍｍ、外径ＯＤを６５３．１ｍｍとし、本発明形状２のサイズは、断面幅ＳＷを１６５ｍｍ、外径ＯＤを６９７．１ｍｍとした。従来のラジアルタイヤ（表２中、「従来形状」という）のサイズは、断面幅ＳＷを１９５ｍｍ、外径ＯＤを６３４．５ｍｍとした。また、各タイヤの内圧を表２に示す。
そして、以下のようにトレッドゴムの３０℃における動的貯蔵弾性率Ｅ’、０℃および６０℃における損失正接ｔａｎδ、ウェット性能ならびに転がり抵抗を評価した。その結果を表２に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

（動的貯蔵弾性率Ｅ’および損失正接ｔａｎδ）
動的貯蔵弾性率Ｅ’および損失正接ｔａｎδは、株式会社東洋精機製作所製のスペクトロメータを用いて、厚さ：２ｍｍ、幅：５ｍｍ、長さ：２０ｍｍの試験片に初期荷重：１６０ｇを与え、初期歪み：１％、振動数５０Ｈｚの条件で測定し、ここで、動的貯蔵弾性率Ｅ’は、３０℃で測定し、損失正接ｔａｎδは、０℃および６０℃で測定した。

【0027】

（ウェット性能）
ウェット性能は、ＥＵ 規則 Ｗｅｔ Ｇｒｉｐグレーディング試験法（案）（ＴＥＳＴ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＴＹＲＥ ＷＥＴ ＧＲＩＰ ＧＲＡＤＩＮＧ （Ｃ１ ＴＹＲＥＳ））に準拠して行い、比較例２のウェット性能を１００として、その他のタイヤのウェット性能を指数で表した。指数値が大きいほど、ウェット性能に優れる。

【0028】

（転がり抵抗値（ＲＲ値））
上記各タイヤをタイヤのビード幅に対応した幅のリムに装着して、タイヤ・リム組立体とし、タイヤを装着する車両毎に規定される最大荷重を負荷し、ドラム回転速度１００ｋｍ／ｈの条件にて転がり抵抗を測定した。比較例２の転がり抵抗値を１００とし、その他のタイヤの転がり抵抗値を指数で表した。指数値が大きいほど、転がり抵抗に優れる。

【0029】

【表2】

【0030】

表２より、Ｅ’が６．０〜１２．０の範囲外の比較例１０〜１２では、本発明形状であってもウェット性能が、従来形状より劣る結果となった。これに対して、Ｅ’を６．０〜１２．０の範囲内とすることにより、従来形状と同等以上のウェット性能を得ることができた。
特に、Ｅ’が、７．９〜１２．０の実施例４〜６、参考例３、７では、従来形状の比較例４〜８に比べてウェット性能を大きく向上させることができ、従来形状のタイヤでは、Ｅ’が７．９（比較例４）でウェット性能のピークとなり、それよりもＥ’が大きくなるとウェット性能が低下している（比較例５〜８）が、本発明形状のタイヤでは、実施例４のようにＥ’が７．９を超えてもさらにウェット性能を高めることができた。

【符号の説明】

【0031】

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
５ ビードコア
６ ゴムチェーファー
７ ベルト
８ トレッドゴム

【図1】