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技術 タイヤ

出願人 株式会社ブリヂストン
発明者 石原大雅片山辰作斎藤二弥
出願日 2015年12月9日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-240088
公開日 2017年6月15日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2017-105298
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般
主要キーワード 略平面形状 ウレタン部材 剥離抑制 部外表面 溝側壁 溝表面 発生レベル ウレタン膜
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

トレッド部の外表面に形成された溝における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることのできるタイヤを提供する。

解決手段

溝23を保護する保護膜100は、溝側壁膜部102における踏面部22側の端部102aが、踏面部22から溝の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置する。さらに、溝底膜部101を、溝側壁膜部102よりも平均厚さが厚くなるように設ける。

概要

背景

従来、タイヤトレッド部等の外表面側は、ゴム部材で構成されている。ゴム部材は空気中のオゾンに触れると劣化するため、経年したタイヤ外表面には劣化による微小クラックが発生しやすく、製品外観が損なわれる場合がある。トレッド部の外表面(トレッド表面)には踏面部と溝とが形成されている。トレッド表面において路面と接する踏面部は、走行中に路面と接触を繰り返しており、徐々に摩耗が進行するためクラックが発生しにくいが、トレッド表面おける路面と接しない溝にはクラックが発生しやすい。特に、溝の溝底部にクラックが発生しやすい傾向にある。

トレッド表面に形成された溝のクラックの発生を抑制する技術としては、溝の表面に、トレッドゴム(トレッドを構成するゴム)よりも高弾性熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分エラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる保護膜を設ける技術(例えば、特許文献1)が知られている。

概要

トレッド部の外表面に形成された溝における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることのできるタイヤを提供する。溝23を保護する保護膜100は、溝側壁膜部102における踏面部22側の端部102aが、踏面部22から溝の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置する。さらに、溝底膜部101を、溝側壁膜部102よりも平均厚さが厚くなるように設ける。

目的

本発明は、トレッド部の外表面に形成された溝における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることのできるタイヤを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

路面と接する踏面部と路面と接しない溝とがゴム部材外表面に形成されているトレッド部を備えるタイヤであって、前記トレッド部の外表面において、前記溝の表面を保護する保護膜を設け、前記保護膜は、オゾンに対する耐性を有する非ゴム系の材料を用いて形成され、前記溝の溝底部に設けられた溝底膜部と、前記溝の溝側壁部に設けられた溝側壁膜部とを有し、前記溝側壁膜部は前記溝底膜部に連なり、前記溝側壁膜部における前記踏面部側の端部は、前記踏面部から前記溝の深さの50%以内の範囲に相当する前記溝側壁部の表面に位置し、前記溝底膜部は、前記溝側壁膜部よりも平均厚さが厚いことを特徴とするタイヤ。

請求項2

請求項1に記載のタイヤであって、前記溝底部は、前記溝側壁部との連結部分を形成している曲面状の第1底部と、前記第1底部よりも曲率が小さく前記第1底部に連なる第2底部とを有し、前記溝底膜部は、前記第1底部を覆う第1底膜部と前記第2底部を覆う第2底膜部とを有することを特徴とするタイヤ。

請求項3

請求項1または2に記載のタイヤであって、前記保護膜は、発泡性を有する前記非ゴム系の材料を用いて形成されていることを特徴とするタイヤ。

請求項4

請求項3に記載のタイヤであって、前記保護膜は、前記踏面部の外表面を構成する踏面膜部を有することを特徴とするタイヤ。

請求項5

請求項4に記載のタイヤであって、前記保護膜は、前記溝側壁膜部、前記踏面膜部、前記溝底膜部の順に平均厚さが厚くなっていることを特徴とするタイヤ。

技術分野

0001

本発明は、トレッド部に形成されている溝の表面に保護膜を有するタイヤに関する。

背景技術

0002

従来、タイヤのトレッド部等の外表面側は、ゴム部材で構成されている。ゴム部材は空気中のオゾンに触れると劣化するため、経年したタイヤ外表面には劣化による微小クラックが発生しやすく、製品外観が損なわれる場合がある。トレッド部の外表面(トレッド表面)には踏面部と溝とが形成されている。トレッド表面において路面と接する踏面部は、走行中に路面と接触を繰り返しており、徐々に摩耗が進行するためクラックが発生しにくいが、トレッド表面おける路面と接しない溝にはクラックが発生しやすい。特に、溝の溝底部にクラックが発生しやすい傾向にある。

0003

トレッド表面に形成された溝のクラックの発生を抑制する技術としては、溝の表面に、トレッドゴム(トレッドを構成するゴム)よりも高弾性熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分エラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる保護膜を設ける技術(例えば、特許文献1)が知られている。

先行技術

0004

特開2010−47072号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ここで、クラックの発生抑制効果を上げるため、トレッド表面に形成された溝において、その溝の表面全面に設ける保護膜の厚さを単に厚くすると、走行時において次のような問題が発生することが分かった。溝の溝側壁部における踏面部との境界部で、保護膜が剥離しやすくなり、剥離した保護膜によって、タイヤの外観が損なわれる場合があった。例えば、保護膜とトレッドゴムとは色が異なる場合が多く、溝側壁部の踏面部との境界部から剥離した保護膜や、露出した溝側壁部の表面が目立つことがあった。また、境界部で保護膜が剥離すると、溝表面の全面から保護膜が剥離しすくなる場合もあった。

0006

本発明は、トレッド部の外表面に形成された溝における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることのできる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

0007

(1) 本発明に係るタイヤは、路面と接する踏面部と路面と接しない溝とがゴム部材の外表面に形成されているトレッド部を備えるタイヤであって、前記トレッド部の外表面において、前記溝の表面を保護する保護膜を設け、前記保護膜は、オゾンに対する耐性を有する非ゴム系の材料を用いて形成され、前記溝の溝底部に設けられた溝底膜部と、前記溝の溝側壁部に設けられた溝側壁膜部とを有し、前記溝側壁膜部は前記溝底膜部に連なり、前記溝側壁膜部における前記踏面部側の端部は、前記踏面部から前記溝の深さの50%以内の範囲に相当する前記溝側壁部の表面に位置し、前記溝底膜部は、前記溝側壁膜部よりも平均厚さが厚いことを特徴とする。
(2) 上記(1)に記載のタイヤであって、前記溝底部は、前記溝側壁部との連結部分を形成している曲面状の第1底部と、前記第1底部よりも曲率が小さく前記第1底部に連なる第2底部とを有し、前記溝底膜部は、前記第1底部を覆う第1底膜部と前記第2底部を覆う第2底膜部とを有することを特徴とする。
(3) 上記(1)または(2)に記載のタイヤであって、前記保護膜は、発泡性を有する前記非ゴム系の材料を用いて形成されていることを特徴とする。
(4) 上記(3)に記載のタイヤであって、前記保護膜は、前記踏面部の外表面を構成する踏面膜部を有することを特徴とする。
(5) 上記(4)に記載のタイヤであって、前記保護膜は、前記溝側壁膜部、前記踏面膜部、前記溝底膜部の順に平均厚さが厚くなっていることを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、トレッド部の外表面に形成された溝における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることのできるタイヤを提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

図1は、第1実施形態に係るタイヤの一部斜視図である。
図2は、第1実施形態のタイヤ幅方向に沿った一部断面図である。
図3は、第1実施形態のトレッド部外表面に形成された溝のタイヤ幅方向に沿った断面図である。
図4は、保護膜の剥離について説明するための図である。
図5は、第1実施形態における溝と保護膜との構成について説明するための図である。
図6は、第2実施形態のトレッド部外表面に形成された溝のタイヤ幅方向に沿った断面図である。

実施例

0010

以下に、本発明の実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

0011

図1に、第1実施形態に係るタイヤ10の一部斜視図を示す。図2に、第1実施形態に係るタイヤ10の幅方向に沿った一部断面図を示す。なお、図2では、タイヤ赤道線CLを基準としたタイヤ幅方向におけるタイヤ10の半分のみが図示されている。

0012

図1及び図2に示すように、タイヤ10は、路面と接するトレッド部20を備えている。具体的には、トレッド部20は、ゴム部材であるトレッドゴムによって構成される。トレッドゴムは、タイヤ10に要求される性能に応じて、適切なゴム系の材料に配合剤調合したゴムが用いられる。

0013

トレッド部20は、その外表面であるトレッド表面21に、路面と接する踏面部22と、路面と接しない溝23とを有する。溝23は、タイヤ周方向に延びる周方向溝である。

0014

踏面部22と溝23とによるパターンは、図1に示したパターンに限定されないが、ウエット性能を確保するため、トレッド表面21に対して一定比率を占める溝23が形成される。

0015

また、タイヤ10は、空気入りタイヤであり、タイヤ10の骨格を形成するカーカス30を有する。カーカス30は、有機繊維または金属のコードによって形成され、一対のビード40に係止される。カーカス30の構造は、特に限定されないが、一般的には、ラジアル構造が好適に用いられる。

0016

ビード40は、リムホイール(不図示)と組み合わされる部分であり、タイヤ10をリムホイールに固定する。ビード40は、ビードコア及びビードフィラーによって構成される。ビードコアは複数のワイヤーで形成され、ビードフィラーは、ビードコアで折り返されたカーカス30と、ビードコアとの空隙を埋める。

0017

トレッド部20とカーカス30との間には、ベルト層50が設けられる。ベルト層50は、カーカス30によるタイヤ10の骨格を補強する。ベルト層50には、タイヤ10の用途に応じた適切な構造が適用される。一般的には、ベルト層50は、タイヤコード(不図示)が交錯する一対の交錯ベルト層と、交錯ベルト層のタイヤ幅方向の端部に配置されるキャップ層とによって構成される。

0018

上述したように、タイヤ10の具体的な構造は用途によって変化するが、タイヤ10は、図2に示す通り、トレッド表面21に形成されている溝23の表面を保護する保護膜100を有している。

0019

保護膜100は、オゾンに対する耐性を有する非ゴム系の材料で形成される。保護膜100は、溝23の表面のゴムにクラックが発生することを防止するため、このゴム(特に溝底部のゴム)がオゾンに直接触れることを抑制する。

0020

保護膜100には、オゾンに対する耐性を有し、オゾンによるダメージを受けず、オゾンに対するクラック発生防止効果耐久性に優れた非ゴム系の成分を主体とする薄膜を用いる。この非ゴム系の成分は発泡性を有するものでもよい。ここでは、オゾンに対する耐性を有するウレタンを用いて形成される保護膜であるウレタン膜を用いた。保護膜100に用いるオゾンに対する耐性を有する成分としては、ウレタン以外に、ポリエチレンポリプロピレン等がある。

0021

次に、保護膜100の構成について、具体的に説明する。図3は、トレッド表面21に形成されている溝23のタイヤ幅方向に沿った断面図である。図3に示すように、保護膜100は、溝23の溝底部23aに設けられた溝底膜部101と、溝23の溝側壁部23bに設けられた溝側壁膜部102とを有している。

0022

溝側壁膜部102は溝底膜部101に連なって形成されている。溝側壁膜部102における踏面部22側の端部102aは、踏面部22から溝23の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するように、保護膜100を設ける。より好ましくは、踏面部22側の端部102aは、踏面部22から溝23の深さDの20%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するように、保護膜100を設ける。さらに、保護膜100は、溝側壁膜部102よりも溝底膜部101の方が、平均厚さが厚くなるように設けられている。なお、溝側壁膜部102は、溝底膜部101に向かって、厚みが厚くなるように設けてもよい。

0023

ここで、走行中の保護膜の剥離について、その説明図である図4と共に説明する。クラックの発生抑制効果を上げるため、溝23の表面全面に設ける保護膜110の厚さを単に厚くすると、溝側壁部23bの踏面部22との境界部23cで、保護膜110が剥離しやすくなる。これは、保護膜110の端部112aが、踏面部22と同一面上に露出しており、路面と接する端部112aの露出面の面積が、保護膜110の厚さが厚くなるにつれて増大するためである。保護膜110が剥離すると、例えば、図4破線で示すように、境界部23c付近で、保護膜110がめくれた状態となる。

0024

一般的に、溝側壁部23bは溝底部23aに比べてクラックの発生が少ない。そこで、溝側壁部23bの踏面部22との境界部23cを起点とする、保護膜110の剥離を防止するために、溝底部23aには保護膜110を設けるが、溝側壁部23bに保護膜110を設けないことも考えられる。しかし、溝底部23aのみに保護膜を設けた場合には、溝底部23aと溝側壁部23bとの間に剛性段差が生じ、やはり溝底部23aで保護膜110が剥離しやすくなることが分かった。剥離が発生すると、溝側壁部23bの踏面部22との境界部23cでの剥離発生時と同様に、タイヤの外観が損なわれる場合があった。さらには、クラックの発生が多い溝底部23aに対するクラック発生抑制効果が減少することがあった。

0025

本実施形態のタイヤ10においては、前述したように、保護膜100の端部102a(溝側壁膜部102における踏面部22側の端部)が、踏面部22から溝23の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するように、保護膜100を設けている。50%以内の範囲とすることで、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜100の剥離発生についても抑制している。

0026

本実施形態のタイヤ10においては、さらに、保護膜100を、溝側壁膜部102よりも溝底膜部101の方が、平均厚さが厚くなるように設けている。溝底膜部101の平均厚さを厚くすることにより、溝側壁部23bよりもクラックの発生が多い溝底部23aにおいて、クラックの発生を十分に抑制でき、溝23におけるクラックの発生を効果的に抑制できる。また、溝底膜部101の膜厚を厚くして、溝側壁膜部102の端部102aが踏面部22と同一面上に露出するように保護膜100を設けても、溝側壁膜部102の膜厚は薄くなっている。よって、溝側壁膜部102の端部102aにける路面と接する露出面の面積を狭くでき、この露出面が路面から受ける影響を低減できる。これにより、本実施形態においては、溝底膜部101の膜厚を厚くした場合においても、溝側壁部23bの踏面部22との境界部23cを起点とする保護膜100の剥離抑制も含めて、溝23の表面から保護膜100が剥離することを的確に抑制できる。

0027

このようにして、本実施形態のタイヤ10においては、クラックの発生が多い溝底部23aに対するクラック発生抑制効果を上げるため、溝底膜部101の膜厚を厚くした場合においても、保護膜100が剥離することを抑制できる。従って、本実施形態のタイヤ10は、トレッド部20の外表面であるトレッド表面21に形成された溝23における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることができる。

0028

なお、保護膜100の端部102aは、踏面部22から溝23の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するようにしている。より好ましくは、保護膜100の端部102aは、踏面部22から溝23の深さDの20%以内(0%は含まない)の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するようにする。即ち、端部102aが、踏面部22と同一面上に位置する状態を除いて、端部102aが、踏面部22から溝23の深さDの20%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するようにする。20%以内(0%は含まない)の範囲とすることにより、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜100の剥離発生を、より一層良好に抑制でき、クラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたりより一層安定して両立させることができる。

0029

クラック発生を抑制する効果を得るための保護膜の厚みは、30μm〜400μm程度が好適である。30μmよりも小さいと抑制効果が弱く、400μmよりも大では抑制効果はほぼ一定ではほとんど増加しなくなる。

0030

溝底部23aに比べてクラックの発生が少ない溝側壁部23bに設けられる溝側壁膜部102は、クラック発生抑制効果が溝底膜部101より弱いものでよい。さらには、保護膜100の剥離防止の観点からも、溝側壁膜部102の平均厚さは、溝底膜部101よりも薄くする必要がある。溝側壁膜部102の平均厚さの取り得る範囲は、30μm以下が好適である。

0031

溝側壁部23bよりもクラックの発生が多い溝底部23aを覆う溝底膜部101の平均厚さは、溝側壁膜部102の平均厚さよりも厚くする。溝底膜部101の平均厚さの取り得る範囲は、30μm〜400μmが好適である。30μm未満ではクラック発生を抑制する効果が弱く、400μmよりも大では、溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する剥離が発生しやすくなる。溝底膜部101の平均厚さは、より好ましくは、30μm〜200μmであり、この範囲では、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜100の剥離発生をより一層良好に抑制できる。

0032

ここで、本実施形態において、保護膜100の各部の平均厚さは、次のようにして測定した値である。まず、タイヤをタイヤ幅方向に切断し、タイヤ幅方向断面撮影する。得られた画像において、トレッドゴムと保護膜100との界面上の2点a、bを線分abの長さが1mmとなるようにそれぞれ定め、上記2点a、b間の保護膜の厚さの平均値を測定した。

0033

保護膜100の形成方法について説明する。タイヤ製造時の加硫工程において、加硫前のタイヤの外表面の所定部分(溝23が形成される部分)に、スポンジ状態のウレタン(発泡ウレタン)を巻き付ける。または、加硫装置に備える加硫用金型(Mold)の内面において、溝23に対応する部分に、スポンジ状態のウレタン部材を配置する。その後加硫を行い、ウレタンを薄膜化して溝23表面の所定部分に所定厚さの保護膜100を形成する。別の方法としては、ウレタンと同組成液体をタイヤ外表面の所定部分に塗布し乾燥させて、溝23表面の所定部分に所定厚さの保護膜100を形成する。

0034

保護膜100の形成に、タイヤ製造時の加硫工程において発泡ウレタンを用いた場合、ウレタン膜(保護膜100)は加硫後においても表面に微細凹凸が残るため、加硫用金型(Mold)とタイヤ外表面との間のエア抜け性を向上させ、エアだまり現象の発生を抑制できる。これにより、保護膜100は溝23のゴム表面荒れの発生をも抑制できる。

0035

次に、溝23の形状と保護膜100の構成について、さらに具体的に説明する。図5は、第1実施形態における溝23と保護膜100との構成について説明するための図であり、溝23のタイヤ幅方向に沿った端面図ある。溝23は、前述したように、溝底部23aと溝側壁部23bとを有している。溝底部23aは、溝側壁部23bとの連結部分を形成している曲面状の第1底部23dと、第1底部23dよりも曲率が小さく第1底部23dに連なる第2底部23eとを有している。溝底部23aの第2底部23eと、溝側壁部23bとは曲率が略ゼロの略平面形状である。第2底部23eと、溝側壁部23bとは、曲率が第1底部23dよりも小さい曲面形状のものでもよい。第2底部23eと、溝側壁部23bとが曲面形状の場合には、第2底部23eよりも溝側壁部23bの方が曲率が小さいものとする。なお、トレッドウェアインジケーターの高さh(一例として溝底から1.6mmの高さ)までの部分を、溝底部23aと見なしてもよい。即ち、第1底部23dの溝側壁部23b側の端部をトレッドウェアインジケーターの高さhの位置と見なしてもよい。

0036

保護膜100は前述したように、溝底部23aに設けられた溝底膜部101と、溝側壁部23bに設けられた溝側壁膜部102とを有している。溝底膜部101は、第1底部23dを覆う第1底膜部101dと、第2底部23eを覆う第2底膜部101eとを有している。なお、トレッドウェアインジケーターの高さhまでの部分を、溝底膜部101と見なしてもよい。即ち、第1底膜部101dの溝側壁膜部102側の端部をトレッドウェアインジケーターの高さhの位置と見なしてもよい。

0037

保護膜100のない状態の溝23では、溝側壁部23bに比べて溝底部23aでクラックの発生が相当に多い。特に、溝側壁部23bとの連結部分を形成している第1底部23dでクラックの発生が多い。これは、第1底部23dは大きな曲率を持つために、タイヤ転動時に表面のひずみが大きくなり、オゾンにより発生した微小なクラックを成長させやすいためである。また、第2底部23eについては、タイヤ転動時に路面の表面凹凸小石などによる入力を受け、微小なクラックを成長させやすい。溝側壁部23bでは大きな曲率による表面ひずみの発生はなく、タイヤ転動時の入力も小さいため、溝底部23aに比べてクラックは相当に成長しにくい。

0038

本実施形態では、溝底部23aの表面全面を保護膜100で覆っている。そして、溝底部23aを成す第1底部23d、第2底部23eにおいて、それぞれを覆う第1底膜部101d、第2底膜部101eの平均厚みを、溝側壁膜部102の平均厚みよりも厚くしている。よって、溝23において、効果的にクラックの発生を抑制できる。

0039

次に、第2実施形態に係るタイヤについて図6と共に説明する。図6は、第2実施形態に係るタイヤのトレッド表面に形成されている溝のタイヤ幅方向に沿った断面図である。なお、第1実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、その部分の詳しい説明は省略する。この第2実施形態のタイヤ10aは、保護膜120が踏面部22aの外表面を構成する踏面膜部123を有する点が第1実施形態と異なり、他の構成は第1実施形態と同様である。

0040

保護膜120は、第1実施形態における保護膜100と同様に、オゾンに対する耐性を有する非ゴム系の材料で形成される。保護膜120は、第1実施形態における保護膜100と同様に、溝23の溝底部23aに設けられた溝底膜部121と、溝23の溝側壁部23bに設けられた溝側壁膜部122とを有している。溝底膜部121と溝側壁膜部122とは、それぞれ第1実施形態における溝底膜部101と溝側壁膜部102とに対応している。

0041

保護膜120は、さらに、踏面部22aの外表面を構成する踏面膜部123を有している。即ち、踏面部22aにおいては、トレッドゴムの外表面に保護膜120の踏面膜部123が設けられている。この踏面膜部123は踏面部22aにおけるゴム表面荒れを抑制するために設けられている。ゴム表面荒れの抑制効果については、後述する。

0042

溝側壁膜部122は溝底膜部121に連なって形成されている。第1実施形態の保護膜100と同様に、溝側壁膜部122における踏面部22a側の端部122aが、踏面部22aから溝23の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するように、保護膜120を設けている。50%以内の範囲とすることで、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜120の剥離発生についても抑制している。さらに、保護膜120は、溝側壁膜部122よりも溝底膜部121の方が、平均厚さが厚くなるように設けられている。これにより、本実施形態においても、溝側壁部23bの踏面部22aとの境界部23cを起点とする保護膜120の剥離抑制も含めて、溝23の表面から保護膜120が剥離することを的確に抑制できる。

0043

より好ましくは、踏面部22a側の端部122aは、踏面部22aから溝23の深さDの20%以内(0%は含まない)の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するように、保護膜120を設ける。即ち、端部122aが、踏面部22aと同一面上に位置する状態を除いて、端部122aが、踏面部22から溝23の深さDの20%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置するようにする。20%以内(0%は含まない)の範囲とすることにより、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜120の剥離発生を、より一層良好に抑制でき、クラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたりより一層安定して両立させることができる。

0044

次に、保護膜120の形成方法について説明する。タイヤ製造時の加硫工程において、加硫前のタイヤの外表面の所定部分(踏面部22aと溝23とが形成される部分(トレッド表面部分))に、スポンジ状態のウレタン(発泡ウレタン)を巻き付ける。または、加硫装置に備える加硫用金型(Mold)の内面において、踏面部22aに対応する部分と溝23に対応する部分とに(トレッド表面に対応する部分に)、スポンジ状態のウレタン部材を配置する。その後加硫を行い、ウレタンを薄膜化して踏面部22aと溝23表面の所定部分とに、所定厚さの保護膜120を形成する。この場合、ウレタン膜(保護膜120)は加硫後においても表面に微細な凹凸が残るため、加硫用金型(Mold)とタイヤ外表面との間のエア抜け性を向上させ、エアだまり現象の発生を抑制できる。これにより、保護膜120は踏面部22a及び溝23の(即ちトレッド表面21の)ゴム表面荒れの発生をも抑制できる。

0045

各膜部の厚さであるが、溝側壁膜部122の平均厚さの取り得る範囲は、第1実施形態と同様に、30μm以下が好適である。溝底膜部121の平均厚さの取り得る範囲は、第1実施形態と同様に、30μm〜400μmが好適である。より好ましくは、30μm〜200μmであり、この範囲では、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜120の剥離発生をより一層良好に抑制できる。

0046

ここで、ウレタン膜である保護膜120の硬度は、トレッド部20を構成するトレッドゴムの外表面側の硬度よりも高い。よって、保護膜120が有する踏面膜部123の厚さによっては、踏面部22aにおいて踏面膜部123により、踏面部22aのウエット時の摩擦係数(μ)が低下することもあり、制動距離の増加につながる場合も考えられる。踏面膜部123はタイヤ10aを車両に装着してある程度の距離を走行させることにより、摩耗してなくなる。踏面膜部123が摩耗してなくなれば、トレッド部20のトレッドゴムによる通常の良好なウエット時の摩擦係数(μ)に回復する。

0047

上述したように、溝側壁膜部122よりも溝底膜部121の方が平均厚さが厚いという条件がある。この条件のもとで、踏面部22aにおいて、所定走行距離以内でウエット時の摩擦係数(μ)が、保護膜120(踏面膜部123)がない状態の良好な値に早期に回復するためには、溝側壁膜部122、踏面膜部123、前記溝底膜部121の順に平均厚さが厚くなるようにする。

0048

また、踏面部22aにおいて、所定走行距離以内でウエット時の摩擦係数(μ)が、保護膜120(踏面膜部123)がない状態の良好な値に回復し、かつ、上記したゴム表面荒れの抑制効果も得られる踏面膜部123の平均厚さとしては、30μm〜200μmが好適である。30μm未満では、ゴム表面荒れの抑制効果が低下する場合があり、200μmよりも厚いと、所定走行距離以内で良好なウエット時の摩擦係数(μ)に回復しない場合がある。

0049

このように、第2実施形態のタイヤ10aは、第1実施形態のタイヤ10と同様に、クラックの発生が多い溝底部23aに対するクラック発生抑制効果を上げるため、溝底膜部121の膜厚を厚くした場合においても、保護膜120が剥離することを抑制できる。従って、本実施形態のタイヤ10aは、トレッド部20の外表面であるトレッド表面21に形成された溝23における、空気中のオゾンに起因するクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることができる。さらに、本実施形態のタイヤ10aは、トレッド表面21のゴム表面荒れの発生をも抑制できる。また、本実施形態のタイヤ10aは、踏面部22aにおいて、ウエット時の摩擦係数(μ)を、保護膜120(踏面膜部123)がない状態の良好な値に早期に回復させることができる。

0050

次に、実施形態に関する実施例と比較例とについて説明する。各実施例、比較例のタイヤサイズは何れも195/65 R15である。

0051

[実施例1] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22と同一面上としたものである。

0052

[実施例2] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの10%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0053

[実施例3] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0054

[実施例4] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの40%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0055

[実施例5] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの50%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0056

[実施例6] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを30μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22と同一面上としたものである。

0057

[実施例7] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを30μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0058

[実施例8] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを200μm、溝側壁膜部102の平均厚さを30μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0059

[実施例9] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを300μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0060

[実施例10] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを400μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0061

[実施例11] 第1実施形態において、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを40μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22と同一面上としたものである。

0062

[比較例1] 保護膜100の各部の平均厚み以外は第1実施形態と同様の構造を有するタイヤであり、溝底膜部101の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22と同一面上としたものである。

0063

[比較例2] 保護膜100の各部の平均厚み以外は第1実施形態と同様の構造を有するタイヤであり、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22と同一面上としたものである。

0064

[比較例3] 保護膜100の各部の平均厚み以外は第1実施形態と同様の構造を有するタイヤであり、溝底膜部101の平均厚さを100μm、溝側壁膜部102の平均厚さを20μm、溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの60%に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。

0065

これらの実施例、比較例の各試験タイヤについて、以下の各評価を行った結果を表1に示す。

0066

[クラック発生の抑制評価]
試験タイヤを車両で規定される内圧にて装着し、3年間に相当する走行をさせる。そして、トレッド表面21に形成されている溝23でのクラックの発生レベル目視で評価した。レベルとしては0(クラック発生無し)から5(タイヤ交換要)までの6段階で評価した。数字が低いレベルほど、クラック発生の抑制効果が高い。今回は、2以下の発生レベルで、所定レベル以上のクラックの発生抑制効果が得られるものとする。

0067

[外観評価(剥離発生の抑制評価)]
試験タイヤを車両で規定される内圧にて装着し、2か月間に相当する走行をさせる。そして、トレッド表面21に形成されている溝23における保護膜剥離の発生レベルを目視で評価した。1(全く問題なし)、2(OKレベル)、3(許容限度レベル)、4(やや難あり)の4段階で評価した。数字が低い発生レベルほど、剥離発生の抑制効果が高い。今回は、3以下の発生レベルで、所定レベル以上の保護膜剥離の発生抑制効果が得られるものとする。

0068

0069

表1に示す通り、実施例1〜11の各タイヤは、所定レベル以上のクラックの発生抑制効果が得られ、かつ、所定レベル以上の保護膜剥離の発生抑制効果が得られる。これに対して、比較例1〜3のタイヤは、所定レベル以上のクラックの発生抑制効果が得られないか、所定レベル以上の保護膜剥離の発生抑制効果が得られていない。

0070

表1に示すように、各実施例は、溝側壁膜部102における踏面部22側の端部102aが、踏面部22から溝の深さDの50%以内の範囲に相当する溝側壁部23bの表面に位置し、溝底膜部101は、溝側壁膜部102よりも平均厚さが厚い。これにより、各実施例は、空気中のオゾンに起因する溝23におけるクラックの発生抑制と、良好な外観維持とを長期間にわたり安定して両立させることができる。

0071

次に、各実施例の特徴について説明する。まず、実施例2、3のタイヤと実施例4、5のタイヤとを比較する。実施例2、3は溝側壁膜部102の端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%以内(0%は含まない)に相当する位置(溝側壁部23bの表面上での位置)としたものである。実施例2、3では端部102aの位置を、それぞれ10%に相当する位置と、20%に相当する位置としたものである。実施例4、5は端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの50%以内に相当する位置(40%に相当する位置と、50%に相当する位置)としたものである。なお、実施例2、3、4、5とも、溝底膜部101の平均厚さは100μm、溝側壁膜部102の平均厚さは20μmである。実施例2、3の方が、実施例4、5よりも、外観評価において一層良好な評価が得られている。これは、端部102aの位置を、踏面部22から溝23の深さDの20%以内(0%は含まない)に相当する位置とすることにより、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜100の剥離発生を、より一層良好に抑制できることによるものと考える。

0072

次に、実施例3、7、8のタイヤと実施例9、10のタイヤとを比較する。実施例3、7、8は溝底膜部101の平均厚さが30μm〜200μmであり、実施例9、10は溝底膜部101の平均厚さが300μmと400μmである。なお、実施例3、7〜10とも、溝側壁膜部102の平均厚さは30μm以下であり、端部102aの位置は、踏面部22から溝23の深さDの20%に相当する位置である。実施例3、7、8の方が、実施例9、10よりも、外観評価において一層良好な評価が得られている。これは、溝底膜部101の平均厚さを30μm〜200μmとすることにより、溝底部23aと溝側壁部23bとの間の剛性段差に起因する保護膜100の剥離発生を、より一層良好に抑制できることによるものと考える。

0073

さらに、実施例1、6のタイヤと、実施例11のタイヤとを比較する。実施例1、6は、溝側壁膜部102の平均厚さがそれぞれ20μmと30μmである。実施例11は、溝側壁膜部102の平均厚さが40μmである。なお、実施例1、6、11とも、端部102aの位置は踏面部22と同一面上である。実施例1、6の方が、実施例11よりも、外観評価において一層良好な評価が得られている。これは、溝側壁膜部102の平均厚さを30μm以下とすることにより、溝側壁膜部102の端部102aが路面と接する場合においても、溝側壁部23bの踏面部22との境界部23cを起点とする保護膜100の剥離発生を、より一層良好に抑制できることによるものと考える。

0074

以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

0075

10,10a タイヤ
20トレッド部
21トレッド表面
22,22a踏面部
23 溝
23a溝底部
23b溝側壁部
23c境界部
23d 第1底部
23e 第2底部
30カーカス
40ビード
50ベルト層
100,110,120 保護膜
101,121 溝底膜部
101d 第1底膜部
101e 第2底膜部
102,122 溝側壁膜部
102a,112a,122a 端部
123 踏面膜部

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