建設車両用タイヤ及びその製造方法
【課題】耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤを提供すること。
【解決手段】一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆った建設車両用タイヤ及びその製造方法である。
【解決手段】一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆った建設車両用タイヤ及びその製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設車両用タイヤに関し、さらに詳しくは、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建設車両用タイヤは地面との摩擦を大きくして牽引力を増すようにするためトレッドショルダー部に多数のラグ溝を所定の間隔に配置したいわゆるラグパターンを有し、その耐摩耗性を向上させるためには、耐摩耗性のよいトレッドゴムを使用し、トレッドボリュームの増加によりトレッドゲージを増加（深溝化）させ、ネガティブ率の減少、陸部剛性を高める手段を用いるのが一般的である。
しかし、上記手段を用いて耐摩耗性を向上させた場合には、とりわけタイヤ負荷転動時におけるとレッド部の発熱が高くなる可能性があり、この発熱性の悪化は、トレッド部のヒートセパレーション等の故障を引き起こす原因となることがあった。
したがって耐摩耗性を維持しながら低発熱性の優れたトレッドゴム・ベースゴムが必要とされるが、発熱と耐摩耗性は背反しており、高度にユーザーに応えるにはおのずから限界がある。
特に、ラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本タイヤ円周間の陸部は、放熱面積が少ないため発熱温度が高くなる傾向にある。
また、建設用車両タイヤは、一般的にベルト最外層付近の熱が高く表面に近づくにつれて外気温に近くはなってくるが、この温度の傾きは、ゴムの熱伝導による寄与が大きくトレッドゴムの増加により建設車両用深溝タイヤは、放熱量が少なく、より発熱においては不利になる。
さらに、近年特に建設車両の大型化に伴うタイヤサイズの大型化、扁平化及び重荷重化が進んできたことにより、トレッド部の発熱の悪化はますます顕著になる傾向にあり、トレッドセンター部の発熱は依然として問題である。
【０００３】
一方、ゴム組成物の従来からの耐摩耗性を向上させる手段としては、カーボンブラックの充填量の増加等が知られている。また、ゴムの低発熱化、例えばタイヤ等の低転がり抵抗を図る場合、カーボンブラックの充填量減量、あるいは大粒径のカーボンブラックの使用が考えられるが、いずれの場合も、補強性、耐摩耗性等が低下するのを免れないことが知られている。
さらに、ゴム組成物の低発熱性と耐摩耗性とを両立させる充填剤として、含水ケイ酸（湿式シリカ）が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような低発熱性を追求しても、耐摩耗性を十分に維持させながらゴムの発熱、即ちタイヤの発熱を下げることには限界があり、達成することが容易にできない。
【０００４】
そこで、耐摩耗性を向上させて、更にゴム温度の低減を図る方法として別な方法が考えられている。それは、ゴム温度がその入力による発熱と放熱とのバランスによって決定付けられることから、ゴムの熱伝導性を向上させることにより、ゴム温度を速やかに低減させることである。このような観点から、ゴム温度の低減にゴムの熱伝導性を向上させる手段が考えられており、例えば、ラバー ケミカル テクノロジ（Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００１年、７４巻 ２３６−２４８頁）に記載されるように、金属粉をゴム成分に配合して混練することが試みられている。このような熱伝導性の向上は、タイヤの大型化に伴う長時間加硫を回避することができ、その加硫工程の改善を図ることができる。
ゴムの熱伝導性を向上させるには金属粉の充填は効を奏するものの、金属粉は非補強性であるがゆえに、ＴＥＡＲ性、耐摩耗性の大幅な低下が見られ、タイヤ等の用途には不向きと言わざるを得ない。
上記金属粉のようにゴム組成物の熱伝導性を高める材料として、特定の構造をした炭素繊維を配合することが試みられている（例えば、特許文献４および５参照）。
しかしながら、炭素繊維の場合は上記目標をある程度達成することはできるが、通常炭素繊維をトレッドゴムに配合した場合には耐摩耗性が悪化し実用化されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４８１１６号公報
【特許文献２】特開特開平８−２４５８３８号公報
【特許文献３】特開平８−３３７６８７号公報
【特許文献４】特開２００４−２０３３５０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況下で、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、トレッドゴムより熱拡散係数αが特定の値より大きいゴムシートで、ラグ溝の溝底及び溝壁を覆うことによって、上記目的を達し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は
（１） 一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆ったことを特徴とする建設車両用タイヤ、
（２） 前記ゴムシート（Ａ）の厚さが２〜５ｍｍである上記（１）の建設車両用タイヤ、
（３） ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの４０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％である上記（１）又は（２）の建設車両用タイヤ、
（４） ゴムシート（Ａ）が、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されている上記（１）〜（３）の建設車両用タイヤ、
（５） 炭素繊維が、気相成長炭素繊維である上記（４）の建設車両用タイヤ、
（６） 炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部当り、２〜５０質量部である上記（４）又は（５）の建設車両用タイヤ、
（７） 炭素繊維が、平均径０．５〜５００ｎｍ、かつ平均長０．５〜５０μｍである上記（４）〜（６）の建設車両用タイヤ、
（８） 炭素繊維のアスペクト比が、１０以上である上記（４）〜（７）の建設車両用タイヤ、
（９） 炭素繊維以外の補強性充填剤が、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれた少なくとも１種である上記（１）〜（８）の建設車両用タイヤ、
（１０） 無機充填剤がシリカである上記（９）の建設車両用タイヤ、及び
（１１） タイヤ構成部材を組み立ててなるグリーンタイヤをモールドに装填して加硫成型を施し、タイヤトレッド表面にラグ溝を形成する建設車両用タイヤの製造方法において、ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する工程(I)と、前記グリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する工程(II)と、掘削された溝の溝底及び溝壁表面に前記ゴムシート（Ａ）を貼り付ける工程(III)と、上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施す工程（IV）とを備えることを特徴とする上記（１）〜（１０）の建設用車両タイヤの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
先ず、本発明の建設車両用タイヤは、一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆うことが必要である。
【００１０】
通常、複数本のラグ溝を所定の間隔をおいて配設した、所謂ラグパターンを有する建設車両用に使用されるタイヤは、転動時トレッドセンター部のベルト最外層付近の発熱温度が最も高くなる傾向にある。従って、本発明の建設車両用タイヤは、ラグ溝の溝底及び溝壁部の表面を熱拡散係数αがトレッドゴムよりも１．３倍以上と大幅に向上したゴムシート（Ａ）で覆うことによって、従来ベルト最外層により近い溝底のみ大きな放熱をしていたのに対して、ゴムシート（Ａ）を介して熱が効率よく伝導しラグ溝の溝壁部も従来より高い表面温度になることによって放熱面積Ｓが広くなるとともに外気と放熱面の温度差ΔＴを大きくすることによって熱流速ｑを大きく
し、その結果として放熱量Ｑを増加させることができる。
【００１１】
ここで、熱拡散係数αとは、下記式（I）
α＝λ／（Ｃｐ×ρ）・・・・・・・（I）
（式中、λは熱伝導率、Ｃｐは比熱、ρは密度を示す。）で計算される。
また、放熱量Ｑは下記式（II）
Ｑ＝ｑ×Ｓ・・・・・（II）
（式中、Ｑは放熱量、ｑは熱流速、Ｓは放熱面積を示す。）及び下記式（III）
ｑ＝λ×ΔＴ・・・・（III）
（式中、ｑは熱流速、λは熱伝導率、ΔＴは外気と放熱面との温度差を示す．）より計算される
。
【００１２】
本発明に係るゴムシート（Ａ）はトレッドゴムよりも熱拡散係数αが１．３倍以上大きいことが必要であり、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されていることが好ましい。熱拡散係数αの上限についてはゴムシート（Ａ）として適用される部材の機械的特性及びコスト面での制約を満足する炭素繊維の配合量の範囲内であれば、特に制限されないが、通常、２．５倍程度である。
【００１３】
また、本発明に係るゴムシート（Ａ）としては専用のゴムシートを設けてもよいが、通常、建設車両用タイヤに用いられているゴム部材に炭素繊維を配合し、トレッドゴムより熱拡散係数αを１．３倍以上大きくすることでゴムシート（Ａ）として使用することができる。好ましい部材としては、トレッドゴムに炭素繊維を配合したものを適用することができる。
【００１４】
ゴムシート（Ａ）の厚さは２〜５ｍｍであることが好ましい、より好ましくは、２〜３ｍｍである。ゴムシート（Ａ）の厚さを上記範囲にすることによって耐摩耗性に影響を与えることなくトレッド部の発熱を抑えることが出来る。
また、ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から全溝深さの４０〜１００％が好ましく、より好ましくは６０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％が好ましく、より好ましくは５０〜１００％である。ゴムシート（Ａ）で覆う範囲を上記のようにすることによって、タイヤの耐摩耗性を維持し発熱温度を低下させヒートセパレーション故障を防止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の建設車両用タイヤのラグ溝深さは７０〜２００ｍｍであることが必要でありさらに好ましくは８０〜１２０ｍｍである。ラグ溝の深さを上記範囲にすることによって、地面との摩擦を大きくして牽引力を増すと共にトレッド部の発熱を抑えることができる。
以上のように本発明の建設車両用タイヤは、発熱の大きいベルト最外層付近の温度上昇を効果的に抑制し、耐摩耗性を低下させることなく、ヒートセパレーション故障の防止を図ることができる。
【００１６】
本発明において、高い熱拡散係数αを得るためにゴムシート（Ａ）は、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されていることが好ましい。炭素繊維の含有量は、ゴム成分１００質量部当たり、２〜５０質量部であることが好ましく、より好ましくは、５〜３０質量部である。
前記炭素繊維が上記範囲ゴム組成物に配合されていると、そのゴム組成物は熱伝導性が十分に高められ、また耐摩耗性の低下を抑えることができる。
ゴムシート（Ａ）の熱拡散係数αは隣接するトレッドゴム対比１．３倍以上であることが必要である。ゴムシート（Ａ）の熱拡散係数αの値は炭素繊維の含有量を増減させることによって容易に変えることができる。
【００１７】
前記炭素繊維はファイバー状或いはチューブ状（中空状）であっても良く、またその炭素繊維平均径は、０．５ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは、１ｎｍ〜４００ｎｍであることが望ましい。
前記炭素繊維の平均径が０．５ｎｍ以下であれば、炭素繊維を前記ゴム成分と共に混練することにより、その加硫ゴムの耐摩耗性を向上させると共に、金属粉とほぼ同等、或いはそれ以上の熱伝導性を保持してゴム温度を速やかに下げることができる。
また、前記炭素繊維の平均径が、０．５ｎｍ〜５００ｎｍの場合、特に１ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に収まる場合には、混練りの際にゴム成分中への分散も適度に達成でき、加硫ゴムの熱伝導性を十分高めると共に、耐摩耗性の低下を少なく抑えることができる。
従って、本発明にあっては、ナノファイバー或いはナノチューブからなる炭素繊維であることが望ましい。
【００１８】
さらに、前記炭素繊維長さは、０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜４０μｍであることが望ましい。また前記炭素繊維のアスペクト比は１０以上であることが好ましい。
配合する炭素繊維の長さが０．５μｍ〜５０μｍ、特に１μｍ〜４０μｍであれば、混練り時の炭素繊維のゴム成分中への分散性も良く、またアスペクト比も１０以上とすることができるので、ゴム組成物に十分な耐摩耗性と熱伝導性とを付与することができる。
【００１９】
前記条件を満たす炭素繊維は、その製造方法は特に制限されないが、特に気相成長法によって製造される気相成長法炭素繊維であることが望ましい。このような炭素繊維としては例えば、昭和電工（株）製のＶＧＣＦなどを挙げることができる。
【００２０】
本発明に係るゴム組成物に用いられるゴム成分は、例えば、天然ゴム、合成ジエン系ゴムが使用されるが、合成ジエン系ゴムとしては、例えばポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）などが挙げられる。中でも天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。
【００２１】
本発明に係るゴム組成物において、炭素繊維のみを単独で使用することもできるが、ゴムに耐摩耗性を維持、或いはさらに向上させ、かつゴム温度の低減をさらに行うために、またタイヤ性能を更に向上させるために、上述した前記炭素繊維以外に、カーボンブラック、シリカ、及びその他の無機充填剤等の補強性及び／又は機能性充填剤を配合することが好ましい。
本発明においては、前記補強性及び／又は機能性充填剤として前記炭素繊維と共に、カーボンブラックのみを用いても良く、またシリカのみを用いても良く、また無機充填剤のみを用いても良く、或いは、カーボンブラックと、シリカと、無機充填剤とを併用してもよい。
【００２２】
前記カーボンブラックとしては、製造方法によりチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックなどがあるが、いずれのものも使用することができるが、特にファーネスブラックが好ましい。例えばＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を挙げることができるが、ゴム組成物の用途に併せ適宜選択することが好ましい。トレッド用のゴム組成物に用いる場合は、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５０ｍ2／ｇ以上、かつジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が８０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックが好ましい。特にＨＡＦ級以上のカーボンブラックが好ましい。
【００２３】
また、シリカとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意に選択して用いることができる。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挙げられるが、中でも沈降法による合成シリカが好ましく使用される。具体的には、東ソー・シリカ（株）製の「Ｎｉｐｓｉｌ ＡＱ」（商標）、Ｄｅｇｕｓｓａ杜製の「Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３」（商標）、ＰＰＧ社製の「Ｈｉｓｉｌ ２３３」（商標）などが挙げられる。耐摩耗性を考慮した場合窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１８０ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。
【００２４】
前記その他の無機充填剤としては、一般式（１）がｍＭ1・ｘＳｉＯｙ・ｚＨ2Ｏ（但し、Ｍ1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウムからなる群から選ばれる金属、これらの酸化物若しくは水酸化物であり、又はこれらの水和物であり、ｍは１乃至５、ｘは０乃至１０、ｙは２乃至５、及びｚは０乃至１０の自然数である）で表される無機物であり、これらはその性質上、カリウム、ナトリウム、鉄、マグネシウム等の金属、フッ素等の元素、及びアンモニウム基等が不純物として含有していてもよい。
具体的な無機充填剤としては、アルミナ一水和物（Ａｌ2Ｏ3・Ｈ2Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）3］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）2］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ2・９Ｈ2Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ2）、チタン黒（ＴｉＯ2n-1）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）2］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、クレー（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・Ｈ２Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａ１2ＳｉＯ5、Ａｌ４・３ＳｉＯ4・５Ｈ2Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＭｇＳｉＯ3等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ2・ＳｉＯ4等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ２Ｏ3・ＣａＯ・２ＳｉＯ2等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ4）、各種ゼオライト、長石、マイカ、モンモリロナイト等が例示でき、Ｍがアルミニウムであることが好ましく、アルミナ類、クレー類であることが特に好ましい。
アルミナ類とは前記一般式（１）で表される物のうち、一般式（２）Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ（但し、ｎは０乃至３の自然数）で表わされるものである。
クレー類では、クレー（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、モンモリロナイト等が挙げられる。
【００２５】
本発明に係るゴム組成物において、前記カーボンブラック及び／又はシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部当たり、２５〜１２０質量部であることが好ましく、より好ましくは、３０〜１００質量部であることが望ましい。
前記範囲内でカーボンブラック及び／又はシリカを前記ゴム成分と配合した場合、該ゴム組成物は耐摩耗性、及び発熱性に優れる。
【００２６】
本発明に係るゴム組成物において、前記のその他の無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００質量部当たり、１〜４０質量部であることが好ましく、より好ましくは、３〜３０質量部であることが望ましい。
前記範囲内で無機充填剤を配合した場合、該ゴム組成物を適用したタイヤにおいて、耐摩耗性、低発熱性が得られ、ゴム組成物に要求される他の物性を良好に維持することができる。
【００２７】
本発明に係るゴム組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲で所望により、前記配合剤以外に通常ゴム工業界で用いられる各種薬品を配合することができる。
例えば、硫黄、不溶性硫黄等の加硫剤、ジフェニルグアニジンに代表されるグアニジン系、テトラメチルチウラムジスルフィドに代表されるチウラム系、ジチオカルバミン酸亜鉛に代表されるジチオカルバミン酸塩系、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドに代表されるスルファンアミド系、及び無水フタル酸等に代表されるスコーチリターダ等の加硫促進剤類、酸化亜鉛（亜鉛華）等に代表される加硫促進助剤、老化防止剤、及び軟化剤を配合することができる。
【００２８】
本発明に係るゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練することによって得られ、成形加工後、加硫を行い、熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）が得られる。特にトレッドゴムに炭素繊維を配合したゴム組成物がゴムシート（Ａ）として好適に用いられる。
【００２９】
次に、ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆った本発明の建設車両用タイヤの製造方法について説明をする。
先ず、工程（I）において成型ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する。次に、工程（II）でグリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する。工程（III）で掘削された溝の溝底及び溝壁表面に、予め所定の厚さおよび形状に裁断した本発明に係わるトレッドゴムより熱拡散係数αが１．３倍以上高いゴムシート（Ａ）を貼り付け、工程（IV）で上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施すことによって本発明の建設車両用タイヤを製造することができる。
【００３０】
前記工程（II）において、掘削溝がトレッドセンター側からトレッド端にかけて末広がりに開口する形状に掘削されることが好ましい。
グリーンタイヤの表面に略ラグ溝方向に延びる掘削溝が、トレッドセンター側からトレッド端にかけて末広がりに開口する形状に掘削されるので、モールドを閉じるときに掘削溝にラグ溝骨を容易に挿入し易く、加硫成型機に上下半割りのフルモールドの採用を容易にすることができる。
また、前記掘削溝がラグ溝の容積の０．４〜１．２倍の容積で掘削されることが好ましい。より好ましくはラグ溝の容積の０．７〜１．０倍の容積で掘削されることが望ましい。さらに、工程（III）で掘削された溝の溝底及び溝壁表面に貼り付けられるゴムシート（Ａ）の容積を考慮して上記範囲に掘削されることが特に好ましい。
掘削される容積を上記範囲にすることによって、ベルトウエーブの発生を抑え、ベアの発生を抑え加硫不良を避けることができる。
さらに、掘削溝がラグ溝深さの０．５〜０．９倍の深さで掘削されることが好ましい。また上記同様、工程（III）で掘削された溝の溝底に貼り付けられるゴムシート（Ａ）の厚さを考慮して上記範囲に掘削されることが特に好ましい。
掘削される深さを上記範囲にすることによって加硫成型時にモールドのラグ溝骨が排除するゴム量が多くなることを抑え、ベアの発生を抑え加硫不良を避けることができる。
【００３１】
以上のように本発明の製造方法によって得られた建築車両用タイヤは、ベルトウェーブ及びベルトゲージの不均一を最小限に抑え、必要最小限の設置スペースで低い設備コストのフルモールド加硫成型機を使用することができ、さらに上述のように掘削溝の掘削条件をそれぞれ好ましい範囲にすることによって、加硫成型後の建設車両用タイヤに用いられる熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）は、目的とする形状及び厚さでラグ溝及びラグ側壁を覆うことが可能となる。このようにして得られた本発明の建設車両用タイヤは、温度上昇を効果的に抑制し、耐摩耗性を低下させることなく、ヒートセパレーション故障の防止を図ることができる。
【００３２】
ここで、ラグパターンを有する建設車両用タイヤにおいて、タイヤ転動時、ベルト最外層付近の最も高い発熱温度を効率よく放熱させ温度上昇を効果的に抑制する方法について模式図を用いて説明をする。図１は従来のベルト層４を含むラグ溝部１の断面模式図を示す。２はトレッドゴム、溝底部示されている多数の矢印は外気への放熱の状態を示す。ベルト最外層付近で発生した熱は伝導しベルト最外層に近い溝底の温度が上昇し、外気温との温度差ΔＴが大きくなることによって前記（III）式に示す熱流速ｑが大きくなる。但し、図１に示すように放熱箇所はラグ溝部１の溝底が中心である。
【００３３】
一方、図２は、本発明に係るトレッドゴム２より熱拡散係数αが１．３倍以上高いゴムシート（Ａ）３でラグ溝部１の溝底及び溝壁が覆われている。溝底及び溝壁の矢印は外気への放熱の状態を示す。ベルト最外層付近で発生した熱はゴムシート（Ａ）３を介して溝底及び溝壁を伝導しゴムシート（Ａ）３全体の温度が上昇し外気温との温度差ΔＴが大きくなり、前記式（III）に示す熱流速ｑが大きくなり外気に放熱されやすくなる。ゴムシート（Ａ）３は、トレッドゴム２対比熱拡散係数αが大幅に大きいために、図１に示す従来タイヤに比較して熱流速ｑがさらに大きくなり、加えて図２に示すように放熱面積Ｓが大きくなることによってさらに放熱されやすくなり、放熱量Ｑは前記式（II）に示すように熱流速ｑと表面積Ｓの相乗効果によって従来のタイヤに比較して大幅に増大する。この結果として特にトレッドセンター部の発熱を効率よく抑制することができる。
【実施例】
【００３４】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を挙げて実施の形態を詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
［第一実施形態］
先ず、第一実施形態について説明する。図３に示すように本実施形態にかかわる建設車両用タイヤ１０は両端がそれぞれビードコア１１で折り返されたカーカス１２を備えており、カーカス１２は一層又は複数層で構成される。
カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。ベルト層１４の径方向外側には、ラグ溝などを配設したトレッド部１８が形成されている。
【００３５】
図４は、本第一実施形態に係るラグ溝部１の斜視図である。２はトレッドゴム、３は放熱効果を高めるためにトレッドゴムより熱拡散係数αが、１．３以上高いゴムシート（Ａ）３を示す。このゴムシート（Ａ）３はトレッドゴムに炭素繊維を配合したものである。ゴムシート（Ａ）３の熱拡散係数αはトレッドゴム２の熱拡散係数対比２．０２倍である。
ゴムシート（Ａ）３の厚さは３ｍｍ、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ａが、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの９０％であり、かつゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ｂがラグ溝の溝底中心の総長さの１００％である。
ベルト最外層（図示せず。）付近で発生した熱はゴムシート（Ａ）３を介して溝底及び溝壁を伝導しゴムシート（Ａ）３全体の温度が上昇することで外気温との温度差ΔＴが大きくなり、前
記式（III）に示す熱流速ｑが大きくなり熱は外気に放熱されやすくなる。ゴムシート（Ａ）３は、トレッドゴム２対比熱拡散係数αが大幅に大きいために、図１の模式図に示す従来タイヤに比較して熱流速ｑがさらに大きく、加えて図４に示すように放熱面積Ｓが大きくなることによってさらに放熱されやすくなり、放熱量Ｑは前記式（II）に示す熱流速ｑと表面積Ｓの相乗効果により従来のタイヤに比較して大幅に増大する。
【００３６】
[第二実施形態]
次に、第二実施形態について説明する。本実施形態に係る建設車両用タイヤでは、図５に示すように、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ｂがラグ溝の溝底中心の総長さの６０％である以外は実施形態一と同じである。
【００３７】
[第三実施形態]
次に、第三実施形態について説明する。本実施形態に係る建設車両用タイヤでは、
図６に示すように、ゴム層（Ａ）３の厚さが５ｍｍであり、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ａが、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの６５％である以外は実施形態一と同じである。
【００３８】
[第四実施形態]
前記第一から第三実施形態に係る建設車両用タイヤでは、タイヤ転動時発熱の大きいベルト層のタイヤ径方向外側のトレッド部に設けられたラグ溝の溝底から溝壁の表面をトレッドゴムより熱拡散係数αが１．３倍以上大きいゴムシート（Ａ）で覆うことによって該ゴムシート（Ａ）の温度を上昇させ外気温との温度差ΔＴを大きくすることで熱流速（ｑ）を大きくし、かつゴムシート（Ａ）によって放熱面積Ｓを増大させることによって放熱量を増やす前記式(II)で表される相乗効果によって効率的に発熱温度を下げることについて述べたが、本発明の実施形態に係わる建設車両用タイヤでは、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱するトレッドパターンと組み合わせることによってさらに、効率的に発熱温度を下げることができる。
次に本実施形態係る建設車両用タイヤのトレッドパターンに関する１例を第四実施形態として説明する。第四実施形態は、図７に示すように、ラグ溝２１の終端位置をタイヤ周方向に結んだ２本の直線に沿ってそれぞれのタイヤ周方向に延びる幅４〜２０ｍｍ、深さがラグ溝２１の１０〜２５％の非赤上道細溝２３が、配置されている。非赤道上細溝２３の溝深さはラグ溝２１の溝深さの１０〜２５％であり、幅方向細溝２４の両端は非赤道上細溝２３につながっている。また、赤道上には幅３０〜５０ｍｍ、深さラグ溝２１の１０〜２５％の浅溝２２が設けられている。
このように赤道上浅溝２２が配置されていることにより、タイヤセンター部に作用する圧縮応力を緩和させることができ、放熱面積を増大させることができる。このような効果は深さ７０ｍｍ以上のラグ溝２１が形成されている場合であっても顕著に認められる。
また、ラグ溝２１の終端位置をタイヤ周方向に結んだ２本の直線に沿ってそれぞれタイヤ周方向に延びる非赤道上細溝２３がさらに配置されていることによって、横すべり性を確保し、かつ細溝により幅方向の剛性を落とさずに幅方向すべりによる摩耗を低減したタイヤにおいて、タイヤセンター部の温度を低減するのに役立つ。
前記非赤道上細溝２３の溝の深さは前記ラグ溝深さの１０〜２５％であることが好ましく、また前記非赤道上細溝の溝幅が４〜２０mmであることが好ましい。溝深さ及び溝幅を上記範囲に設定することでトレッドセンター部の剛性および放熱性を維持することができる。
尚、前記第一から第三実施形態に係る建設車両用タイヤは、第四実施形態で示したトレッドパターンと組み合わせることが好ましく、その結果としてベルト部上部のタイヤセンター部の温度をさらに効果的に下げることができる。
【００３９】
＜試験例＞
次に、本発明の効果を確かめるために、第一から第三実施形態の建設車両用タイヤの３例（以下実施例タイヤという）、及び、従来例の建設車両用タイヤの１例（以下比較例タイヤという）を作製し、性能評価を行なった。比較例タイヤは、熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）を配置していないことを除いて実施例のタイヤと同じ構成である。また、実施例タイヤ及び比較例タイヤともに第四実施形態に示すトレッドパターンを適用した。
【００４０】
なお、各種の評価は、下記の方法に基づいて行なった。
＜ゴム組成物の評価＞
１．熱拡散係数αの測定
京都電子（株）製迅速熱伝導計ＱＴＭ−５００を用いて伝導率λを測定した。次に、密度ρ、比熱を常法により求め、下記式（Ｉ）により計算で求めた。
α＝λ／（Ｃｐ×ρ）・・・・・・・（Ｉ）
ゴム組成物Ａ１の値を１００として指数表示した。数値が大きいほど、良好である。
【００４１】
＜タイヤ評価＞
１．タイヤ温度の測定
各実施例、比較例のタイヤをＴＲＡ正規リムに組、正規荷重、正規内圧で２４時間走行後、ブロック中央部にあらかじめ設けておいた細穴から熱電対を挿入し最外層上５ｍｍの温度を測定し、６箇所の温度の平均値を算出した。比較例１のタイヤの温度を基準とし、その差を数値で示した。
２．タイヤ摩耗試験
各実施例、比較例のタイヤをＴＲＡ正規リムに組、正規荷重、正規内圧にて１９０トンダンプの前輪に装着し速度１０ｋｍ／ｈのほぼ等速で１０００時間走行した後、トレッドを幅方向８分割した各位置での残溝測定により走行に要したゲージの平均値を摩耗量として算出した。摩耗量を走行時間で割った値を耐摩耗値として比較例１の値を１００として指数で評価した。数値の大きいほうが耐摩耗性が良いことを示す。
ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを示し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは同じく２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を示す。
【００４２】
＜ゴム組成物の調製＞
第１表示す配合内容に基づいて通常の方法にて炭素繊維を含有していないゴム組成物Ａ１〜Ａ３と炭素繊維を含有したゴム組成物Ｂ１〜Ｂ３を調製した。常法に基づいて加硫を行い製作された試料を元に、熱拡散係数αを測定しそれぞれの測定結果を第１表に示す。
【００４３】
【表１】
注」
＊１．ＢＲ：ポリブタジエンゴム、商品名「ＢＲ０１」ＪＳＲ社製
＊２．カーボンブラック：Ｎ2ＳＡ １２０（ｍ2／ｇ）、ＤＢＰ １１４（ｍｌ／１００ｇ） Ｎ２２０ 旭カーボン社製
＊３．カーボンブラック：Ｎ2ＳＡ ９６（ｍ2／ｇ）、ＤＢＰ １２０（ｍｌ／１００ｇ） Ｎ３３９ 東海カーボン社製
＊４．シリカ：Ｎ2ＳＡ ２３０（ｍ2／ｇ）、商品名「ＮｉｐｓｉｌＡＱ」東・ソーシリカ社製
＊５．炭素繊維：商品名「ＶＧＣＦ」昭和電工社製
＊６．老化防止剤６Ｃ：Ｎ-(１,３ジメチル-ブチル)Ｎ’-フェニル-ｐ-フェニレンジアミン
＊７．加硫促進剤ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル１-２ベンゾチアジルスルフェンアミド
【００４４】
実施例１〜３及び比較例１
第２表に示す内容に基づいて、本発明の製造方法によって建設車両用タイヤを作成した。タイヤサイズはいずれも３７．００Ｒ５７である。
トレッドゴム及びゴムシート（Ａ）に用いるゴム組成物は、第１表に示される配合組成によって調製されたものであり、トレッドゴムとしてＡ１を、ゴムシート（Ａ）としてＢ１を用いた。第２表の記載に基づいて各ゴム組成物を図４〜図６に示すように配置した。それぞれのタイヤについて、タイヤ温度の測定及びタイヤ摩耗試験を行った。評価結果を第２表に示す。
【００４５】
【表２】
注」
＊８．ゴムシート（Ａ）で覆う範囲ａ：ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの何割が覆われているかを百分率(％)で示す。
＊９．ゴムシート（Ａ）で覆う範囲ｂ：ラグ溝の溝底中心の総長さの何割が覆われているかを百分率(％)で示す。
【００４６】
第２表からは次のようなことがわかる。
本発明による実施例（１〜３）は、耐摩耗性を従来タイヤ対比ほとんど変えることなく、ベルト上の温度を効果的に下げることが可能である。特に熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）の表面積を増やすことで相乗効果が大きく出ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来の建設用タイヤのベルト層を含むラグ溝の断面模式図である。
【図２】本発明に係る熱拡散係数αが高いゴムシート（Ａ）でラグ溝の溝底及び溝壁が覆った建設用タイヤのベルト層を含むラグ溝の断面模式図である。
【図３】第一実施形態に係る建設車両用タイヤのタイヤ径方向断面図である。
【図４】第一実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図５】第二実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図６】第三実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図７】第四実施形態に係る建設車両用タイヤのトレッド部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１．ラグ溝部
２．トレッドゴム
３．ゴムシート（Ａ）
４．ベルト層
１０ 建設車両用タイヤ
２１ ラグ溝
２２ 赤道上浅溝
２３ 非赤道上細溝
２４ 幅方向細溝
ＣＬ タイヤ赤道
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設車両用タイヤに関し、さらに詳しくは、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建設車両用タイヤは地面との摩擦を大きくして牽引力を増すようにするためトレッドショルダー部に多数のラグ溝を所定の間隔に配置したいわゆるラグパターンを有し、その耐摩耗性を向上させるためには、耐摩耗性のよいトレッドゴムを使用し、トレッドボリュームの増加によりトレッドゲージを増加（深溝化）させ、ネガティブ率の減少、陸部剛性を高める手段を用いるのが一般的である。
しかし、上記手段を用いて耐摩耗性を向上させた場合には、とりわけタイヤ負荷転動時におけるとレッド部の発熱が高くなる可能性があり、この発熱性の悪化は、トレッド部のヒートセパレーション等の故障を引き起こす原因となることがあった。
したがって耐摩耗性を維持しながら低発熱性の優れたトレッドゴム・ベースゴムが必要とされるが、発熱と耐摩耗性は背反しており、高度にユーザーに応えるにはおのずから限界がある。
特に、ラグ溝の終端位置をそれぞれ実質上タイヤ周方向に結ぶことによって形成される２本タイヤ円周間の陸部は、放熱面積が少ないため発熱温度が高くなる傾向にある。
また、建設用車両タイヤは、一般的にベルト最外層付近の熱が高く表面に近づくにつれて外気温に近くはなってくるが、この温度の傾きは、ゴムの熱伝導による寄与が大きくトレッドゴムの増加により建設車両用深溝タイヤは、放熱量が少なく、より発熱においては不利になる。
さらに、近年特に建設車両の大型化に伴うタイヤサイズの大型化、扁平化及び重荷重化が進んできたことにより、トレッド部の発熱の悪化はますます顕著になる傾向にあり、トレッドセンター部の発熱は依然として問題である。
【０００３】
一方、ゴム組成物の従来からの耐摩耗性を向上させる手段としては、カーボンブラックの充填量の増加等が知られている。また、ゴムの低発熱化、例えばタイヤ等の低転がり抵抗を図る場合、カーボンブラックの充填量減量、あるいは大粒径のカーボンブラックの使用が考えられるが、いずれの場合も、補強性、耐摩耗性等が低下するのを免れないことが知られている。
さらに、ゴム組成物の低発熱性と耐摩耗性とを両立させる充填剤として、含水ケイ酸（湿式シリカ）が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような低発熱性を追求しても、耐摩耗性を十分に維持させながらゴムの発熱、即ちタイヤの発熱を下げることには限界があり、達成することが容易にできない。
【０００４】
そこで、耐摩耗性を向上させて、更にゴム温度の低減を図る方法として別な方法が考えられている。それは、ゴム温度がその入力による発熱と放熱とのバランスによって決定付けられることから、ゴムの熱伝導性を向上させることにより、ゴム温度を速やかに低減させることである。このような観点から、ゴム温度の低減にゴムの熱伝導性を向上させる手段が考えられており、例えば、ラバー ケミカル テクノロジ（Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００１年、７４巻 ２３６−２４８頁）に記載されるように、金属粉をゴム成分に配合して混練することが試みられている。このような熱伝導性の向上は、タイヤの大型化に伴う長時間加硫を回避することができ、その加硫工程の改善を図ることができる。
ゴムの熱伝導性を向上させるには金属粉の充填は効を奏するものの、金属粉は非補強性であるがゆえに、ＴＥＡＲ性、耐摩耗性の大幅な低下が見られ、タイヤ等の用途には不向きと言わざるを得ない。
上記金属粉のようにゴム組成物の熱伝導性を高める材料として、特定の構造をした炭素繊維を配合することが試みられている（例えば、特許文献４および５参照）。
しかしながら、炭素繊維の場合は上記目標をある程度達成することはできるが、通常炭素繊維をトレッドゴムに配合した場合には耐摩耗性が悪化し実用化されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４８１１６号公報
【特許文献２】特開特開平８−２４５８３８号公報
【特許文献３】特開平８−３３７６８７号公報
【特許文献４】特開２００４−２０３３５０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような状況下で、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、トレッドゴムより熱拡散係数αが特定の値より大きいゴムシートで、ラグ溝の溝底及び溝壁を覆うことによって、上記目的を達し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は
（１） 一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆ったことを特徴とする建設車両用タイヤ、
（２） 前記ゴムシート（Ａ）の厚さが２〜５ｍｍである上記（１）の建設車両用タイヤ、
（３） ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの４０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％である上記（１）又は（２）の建設車両用タイヤ、
（４） ゴムシート（Ａ）が、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されている上記（１）〜（３）の建設車両用タイヤ、
（５） 炭素繊維が、気相成長炭素繊維である上記（４）の建設車両用タイヤ、
（６） 炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部当り、２〜５０質量部である上記（４）又は（５）の建設車両用タイヤ、
（７） 炭素繊維が、平均径０．５〜５００ｎｍ、かつ平均長０．５〜５０μｍである上記（４）〜（６）の建設車両用タイヤ、
（８） 炭素繊維のアスペクト比が、１０以上である上記（４）〜（７）の建設車両用タイヤ、
（９） 炭素繊維以外の補強性充填剤が、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれた少なくとも１種である上記（１）〜（８）の建設車両用タイヤ、
（１０） 無機充填剤がシリカである上記（９）の建設車両用タイヤ、及び
（１１） タイヤ構成部材を組み立ててなるグリーンタイヤをモールドに装填して加硫成型を施し、タイヤトレッド表面にラグ溝を形成する建設車両用タイヤの製造方法において、ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する工程(I)と、前記グリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する工程(II)と、掘削された溝の溝底及び溝壁表面に前記ゴムシート（Ａ）を貼り付ける工程(III)と、上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施す工程（IV）とを備えることを特徴とする上記（１）〜（１０）の建設用車両タイヤの製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
先ず、本発明の建設車両用タイヤは、一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆うことが必要である。
【００１０】
通常、複数本のラグ溝を所定の間隔をおいて配設した、所謂ラグパターンを有する建設車両用に使用されるタイヤは、転動時トレッドセンター部のベルト最外層付近の発熱温度が最も高くなる傾向にある。従って、本発明の建設車両用タイヤは、ラグ溝の溝底及び溝壁部の表面を熱拡散係数αがトレッドゴムよりも１．３倍以上と大幅に向上したゴムシート（Ａ）で覆うことによって、従来ベルト最外層により近い溝底のみ大きな放熱をしていたのに対して、ゴムシート（Ａ）を介して熱が効率よく伝導しラグ溝の溝壁部も従来より高い表面温度になることによって放熱面積Ｓが広くなるとともに外気と放熱面の温度差ΔＴを大きくすることによって熱流速ｑを大きく
し、その結果として放熱量Ｑを増加させることができる。
【００１１】
ここで、熱拡散係数αとは、下記式（I）
α＝λ／（Ｃｐ×ρ）・・・・・・・（I）
（式中、λは熱伝導率、Ｃｐは比熱、ρは密度を示す。）で計算される。
また、放熱量Ｑは下記式（II）
Ｑ＝ｑ×Ｓ・・・・・（II）
（式中、Ｑは放熱量、ｑは熱流速、Ｓは放熱面積を示す。）及び下記式（III）
ｑ＝λ×ΔＴ・・・・（III）
（式中、ｑは熱流速、λは熱伝導率、ΔＴは外気と放熱面との温度差を示す．）より計算される
。
【００１２】
本発明に係るゴムシート（Ａ）はトレッドゴムよりも熱拡散係数αが１．３倍以上大きいことが必要であり、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されていることが好ましい。熱拡散係数αの上限についてはゴムシート（Ａ）として適用される部材の機械的特性及びコスト面での制約を満足する炭素繊維の配合量の範囲内であれば、特に制限されないが、通常、２．５倍程度である。
【００１３】
また、本発明に係るゴムシート（Ａ）としては専用のゴムシートを設けてもよいが、通常、建設車両用タイヤに用いられているゴム部材に炭素繊維を配合し、トレッドゴムより熱拡散係数αを１．３倍以上大きくすることでゴムシート（Ａ）として使用することができる。好ましい部材としては、トレッドゴムに炭素繊維を配合したものを適用することができる。
【００１４】
ゴムシート（Ａ）の厚さは２〜５ｍｍであることが好ましい、より好ましくは、２〜３ｍｍである。ゴムシート（Ａ）の厚さを上記範囲にすることによって耐摩耗性に影響を与えることなくトレッド部の発熱を抑えることが出来る。
また、ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から全溝深さの４０〜１００％が好ましく、より好ましくは６０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％が好ましく、より好ましくは５０〜１００％である。ゴムシート（Ａ）で覆う範囲を上記のようにすることによって、タイヤの耐摩耗性を維持し発熱温度を低下させヒートセパレーション故障を防止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の建設車両用タイヤのラグ溝深さは７０〜２００ｍｍであることが必要でありさらに好ましくは８０〜１２０ｍｍである。ラグ溝の深さを上記範囲にすることによって、地面との摩擦を大きくして牽引力を増すと共にトレッド部の発熱を抑えることができる。
以上のように本発明の建設車両用タイヤは、発熱の大きいベルト最外層付近の温度上昇を効果的に抑制し、耐摩耗性を低下させることなく、ヒートセパレーション故障の防止を図ることができる。
【００１６】
本発明において、高い熱拡散係数αを得るためにゴムシート（Ａ）は、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されていることが好ましい。炭素繊維の含有量は、ゴム成分１００質量部当たり、２〜５０質量部であることが好ましく、より好ましくは、５〜３０質量部である。
前記炭素繊維が上記範囲ゴム組成物に配合されていると、そのゴム組成物は熱伝導性が十分に高められ、また耐摩耗性の低下を抑えることができる。
ゴムシート（Ａ）の熱拡散係数αは隣接するトレッドゴム対比１．３倍以上であることが必要である。ゴムシート（Ａ）の熱拡散係数αの値は炭素繊維の含有量を増減させることによって容易に変えることができる。
【００１７】
前記炭素繊維はファイバー状或いはチューブ状（中空状）であっても良く、またその炭素繊維平均径は、０．５ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは、１ｎｍ〜４００ｎｍであることが望ましい。
前記炭素繊維の平均径が０．５ｎｍ以下であれば、炭素繊維を前記ゴム成分と共に混練することにより、その加硫ゴムの耐摩耗性を向上させると共に、金属粉とほぼ同等、或いはそれ以上の熱伝導性を保持してゴム温度を速やかに下げることができる。
また、前記炭素繊維の平均径が、０．５ｎｍ〜５００ｎｍの場合、特に１ｎｍ〜４００ｎｍの範囲に収まる場合には、混練りの際にゴム成分中への分散も適度に達成でき、加硫ゴムの熱伝導性を十分高めると共に、耐摩耗性の低下を少なく抑えることができる。
従って、本発明にあっては、ナノファイバー或いはナノチューブからなる炭素繊維であることが望ましい。
【００１８】
さらに、前記炭素繊維長さは、０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜４０μｍであることが望ましい。また前記炭素繊維のアスペクト比は１０以上であることが好ましい。
配合する炭素繊維の長さが０．５μｍ〜５０μｍ、特に１μｍ〜４０μｍであれば、混練り時の炭素繊維のゴム成分中への分散性も良く、またアスペクト比も１０以上とすることができるので、ゴム組成物に十分な耐摩耗性と熱伝導性とを付与することができる。
【００１９】
前記条件を満たす炭素繊維は、その製造方法は特に制限されないが、特に気相成長法によって製造される気相成長法炭素繊維であることが望ましい。このような炭素繊維としては例えば、昭和電工（株）製のＶＧＣＦなどを挙げることができる。
【００２０】
本発明に係るゴム組成物に用いられるゴム成分は、例えば、天然ゴム、合成ジエン系ゴムが使用されるが、合成ジエン系ゴムとしては、例えばポリイソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、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）などが挙げられる。中でも天然ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。
【００２１】
本発明に係るゴム組成物において、炭素繊維のみを単独で使用することもできるが、ゴムに耐摩耗性を維持、或いはさらに向上させ、かつゴム温度の低減をさらに行うために、またタイヤ性能を更に向上させるために、上述した前記炭素繊維以外に、カーボンブラック、シリカ、及びその他の無機充填剤等の補強性及び／又は機能性充填剤を配合することが好ましい。
本発明においては、前記補強性及び／又は機能性充填剤として前記炭素繊維と共に、カーボンブラックのみを用いても良く、またシリカのみを用いても良く、また無機充填剤のみを用いても良く、或いは、カーボンブラックと、シリカと、無機充填剤とを併用してもよい。
【００２２】
前記カーボンブラックとしては、製造方法によりチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックなどがあるが、いずれのものも使用することができるが、特にファーネスブラックが好ましい。例えばＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を挙げることができるが、ゴム組成物の用途に併せ適宜選択することが好ましい。トレッド用のゴム組成物に用いる場合は、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が５０ｍ2／ｇ以上、かつジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ）が８０ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックが好ましい。特にＨＡＦ級以上のカーボンブラックが好ましい。
【００２３】
また、シリカとしては特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填材として慣用されているものの中から任意に選択して用いることができる。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挙げられるが、中でも沈降法による合成シリカが好ましく使用される。具体的には、東ソー・シリカ（株）製の「Ｎｉｐｓｉｌ ＡＱ」（商標）、Ｄｅｇｕｓｓａ杜製の「Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＶＮ３」（商標）、ＰＰＧ社製の「Ｈｉｓｉｌ ２３３」（商標）などが挙げられる。耐摩耗性を考慮した場合窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が１８０ｍ2／ｇ以上であることが好ましい。
【００２４】
前記その他の無機充填剤としては、一般式（１）がｍＭ1・ｘＳｉＯｙ・ｚＨ2Ｏ（但し、Ｍ1は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、カルシウムからなる群から選ばれる金属、これらの酸化物若しくは水酸化物であり、又はこれらの水和物であり、ｍは１乃至５、ｘは０乃至１０、ｙは２乃至５、及びｚは０乃至１０の自然数である）で表される無機物であり、これらはその性質上、カリウム、ナトリウム、鉄、マグネシウム等の金属、フッ素等の元素、及びアンモニウム基等が不純物として含有していてもよい。
具体的な無機充填剤としては、アルミナ一水和物（Ａｌ2Ｏ3・Ｈ2Ｏ）、ギブサイト、バイヤライト等の水酸化アルミニウム［Ａｌ（ＯＨ）3］、水酸化マグネシウム［Ｍｇ（ＯＨ）2］、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、アタパルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ2・９Ｈ2Ｏ）、チタン白（ＴｉＯ2）、チタン黒（ＴｉＯ2n-1）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、水酸化カルシウム［Ｃａ（ＯＨ）2］、酸化アルミニウムマグネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3）、クレー（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・Ｈ２Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、ケイ酸アルミニウム（Ａ１2ＳｉＯ5、Ａｌ４・３ＳｉＯ4・５Ｈ2Ｏ等）、ケイ酸マグネシウム（Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＭｇＳｉＯ3等）、ケイ酸カルシウム（Ｃａ2・ＳｉＯ4等）、ケイ酸アルミニウムカルシウム（Ａｌ２Ｏ3・ＣａＯ・２ＳｉＯ2等）、ケイ酸マグネシウムカルシウム（ＣａＭｇＳｉＯ4）、各種ゼオライト、長石、マイカ、モンモリロナイト等が例示でき、Ｍがアルミニウムであることが好ましく、アルミナ類、クレー類であることが特に好ましい。
アルミナ類とは前記一般式（１）で表される物のうち、一般式（２）Ａｌ2Ｏ3・ｎＨ2Ｏ（但し、ｎは０乃至３の自然数）で表わされるものである。
クレー類では、クレー（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）、カオリン（Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、パイロフィライト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・Ｈ2Ｏ）、ベントナイト（Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、モンモリロナイト等が挙げられる。
【００２５】
本発明に係るゴム組成物において、前記カーボンブラック及び／又はシリカの配合量は、ゴム成分１００質量部当たり、２５〜１２０質量部であることが好ましく、より好ましくは、３０〜１００質量部であることが望ましい。
前記範囲内でカーボンブラック及び／又はシリカを前記ゴム成分と配合した場合、該ゴム組成物は耐摩耗性、及び発熱性に優れる。
【００２６】
本発明に係るゴム組成物において、前記のその他の無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００質量部当たり、１〜４０質量部であることが好ましく、より好ましくは、３〜３０質量部であることが望ましい。
前記範囲内で無機充填剤を配合した場合、該ゴム組成物を適用したタイヤにおいて、耐摩耗性、低発熱性が得られ、ゴム組成物に要求される他の物性を良好に維持することができる。
【００２７】
本発明に係るゴム組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲で所望により、前記配合剤以外に通常ゴム工業界で用いられる各種薬品を配合することができる。
例えば、硫黄、不溶性硫黄等の加硫剤、ジフェニルグアニジンに代表されるグアニジン系、テトラメチルチウラムジスルフィドに代表されるチウラム系、ジチオカルバミン酸亜鉛に代表されるジチオカルバミン酸塩系、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドに代表されるスルファンアミド系、及び無水フタル酸等に代表されるスコーチリターダ等の加硫促進剤類、酸化亜鉛（亜鉛華）等に代表される加硫促進助剤、老化防止剤、及び軟化剤を配合することができる。
【００２８】
本発明に係るゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練することによって得られ、成形加工後、加硫を行い、熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）が得られる。特にトレッドゴムに炭素繊維を配合したゴム組成物がゴムシート（Ａ）として好適に用いられる。
【００２９】
次に、ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆った本発明の建設車両用タイヤの製造方法について説明をする。
先ず、工程（I）において成型ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する。次に、工程（II）でグリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する。工程（III）で掘削された溝の溝底及び溝壁表面に、予め所定の厚さおよび形状に裁断した本発明に係わるトレッドゴムより熱拡散係数αが１．３倍以上高いゴムシート（Ａ）を貼り付け、工程（IV）で上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施すことによって本発明の建設車両用タイヤを製造することができる。
【００３０】
前記工程（II）において、掘削溝がトレッドセンター側からトレッド端にかけて末広がりに開口する形状に掘削されることが好ましい。
グリーンタイヤの表面に略ラグ溝方向に延びる掘削溝が、トレッドセンター側からトレッド端にかけて末広がりに開口する形状に掘削されるので、モールドを閉じるときに掘削溝にラグ溝骨を容易に挿入し易く、加硫成型機に上下半割りのフルモールドの採用を容易にすることができる。
また、前記掘削溝がラグ溝の容積の０．４〜１．２倍の容積で掘削されることが好ましい。より好ましくはラグ溝の容積の０．７〜１．０倍の容積で掘削されることが望ましい。さらに、工程（III）で掘削された溝の溝底及び溝壁表面に貼り付けられるゴムシート（Ａ）の容積を考慮して上記範囲に掘削されることが特に好ましい。
掘削される容積を上記範囲にすることによって、ベルトウエーブの発生を抑え、ベアの発生を抑え加硫不良を避けることができる。
さらに、掘削溝がラグ溝深さの０．５〜０．９倍の深さで掘削されることが好ましい。また上記同様、工程（III）で掘削された溝の溝底に貼り付けられるゴムシート（Ａ）の厚さを考慮して上記範囲に掘削されることが特に好ましい。
掘削される深さを上記範囲にすることによって加硫成型時にモールドのラグ溝骨が排除するゴム量が多くなることを抑え、ベアの発生を抑え加硫不良を避けることができる。
【００３１】
以上のように本発明の製造方法によって得られた建築車両用タイヤは、ベルトウェーブ及びベルトゲージの不均一を最小限に抑え、必要最小限の設置スペースで低い設備コストのフルモールド加硫成型機を使用することができ、さらに上述のように掘削溝の掘削条件をそれぞれ好ましい範囲にすることによって、加硫成型後の建設車両用タイヤに用いられる熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）は、目的とする形状及び厚さでラグ溝及びラグ側壁を覆うことが可能となる。このようにして得られた本発明の建設車両用タイヤは、温度上昇を効果的に抑制し、耐摩耗性を低下させることなく、ヒートセパレーション故障の防止を図ることができる。
【００３２】
ここで、ラグパターンを有する建設車両用タイヤにおいて、タイヤ転動時、ベルト最外層付近の最も高い発熱温度を効率よく放熱させ温度上昇を効果的に抑制する方法について模式図を用いて説明をする。図１は従来のベルト層４を含むラグ溝部１の断面模式図を示す。２はトレッドゴム、溝底部示されている多数の矢印は外気への放熱の状態を示す。ベルト最外層付近で発生した熱は伝導しベルト最外層に近い溝底の温度が上昇し、外気温との温度差ΔＴが大きくなることによって前記（III）式に示す熱流速ｑが大きくなる。但し、図１に示すように放熱箇所はラグ溝部１の溝底が中心である。
【００３３】
一方、図２は、本発明に係るトレッドゴム２より熱拡散係数αが１．３倍以上高いゴムシート（Ａ）３でラグ溝部１の溝底及び溝壁が覆われている。溝底及び溝壁の矢印は外気への放熱の状態を示す。ベルト最外層付近で発生した熱はゴムシート（Ａ）３を介して溝底及び溝壁を伝導しゴムシート（Ａ）３全体の温度が上昇し外気温との温度差ΔＴが大きくなり、前記式（III）に示す熱流速ｑが大きくなり外気に放熱されやすくなる。ゴムシート（Ａ）３は、トレッドゴム２対比熱拡散係数αが大幅に大きいために、図１に示す従来タイヤに比較して熱流速ｑがさらに大きくなり、加えて図２に示すように放熱面積Ｓが大きくなることによってさらに放熱されやすくなり、放熱量Ｑは前記式（II）に示すように熱流速ｑと表面積Ｓの相乗効果によって従来のタイヤに比較して大幅に増大する。この結果として特にトレッドセンター部の発熱を効率よく抑制することができる。
【実施例】
【００３４】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を挙げて実施の形態を詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
［第一実施形態］
先ず、第一実施形態について説明する。図３に示すように本実施形態にかかわる建設車両用タイヤ１０は両端がそれぞれビードコア１１で折り返されたカーカス１２を備えており、カーカス１２は一層又は複数層で構成される。
カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。ベルト層１４の径方向外側には、ラグ溝などを配設したトレッド部１８が形成されている。
【００３５】
図４は、本第一実施形態に係るラグ溝部１の斜視図である。２はトレッドゴム、３は放熱効果を高めるためにトレッドゴムより熱拡散係数αが、１．３以上高いゴムシート（Ａ）３を示す。このゴムシート（Ａ）３はトレッドゴムに炭素繊維を配合したものである。ゴムシート（Ａ）３の熱拡散係数αはトレッドゴム２の熱拡散係数対比２．０２倍である。
ゴムシート（Ａ）３の厚さは３ｍｍ、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ａが、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの９０％であり、かつゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ｂがラグ溝の溝底中心の総長さの１００％である。
ベルト最外層（図示せず。）付近で発生した熱はゴムシート（Ａ）３を介して溝底及び溝壁を伝導しゴムシート（Ａ）３全体の温度が上昇することで外気温との温度差ΔＴが大きくなり、前
記式（III）に示す熱流速ｑが大きくなり熱は外気に放熱されやすくなる。ゴムシート（Ａ）３は、トレッドゴム２対比熱拡散係数αが大幅に大きいために、図１の模式図に示す従来タイヤに比較して熱流速ｑがさらに大きく、加えて図４に示すように放熱面積Ｓが大きくなることによってさらに放熱されやすくなり、放熱量Ｑは前記式（II）に示す熱流速ｑと表面積Ｓの相乗効果により従来のタイヤに比較して大幅に増大する。
【００３６】
[第二実施形態]
次に、第二実施形態について説明する。本実施形態に係る建設車両用タイヤでは、図５に示すように、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ｂがラグ溝の溝底中心の総長さの６０％である以外は実施形態一と同じである。
【００３７】
[第三実施形態]
次に、第三実施形態について説明する。本実施形態に係る建設車両用タイヤでは、
図６に示すように、ゴム層（Ａ）３の厚さが５ｍｍであり、ゴムシート（Ａ）３で覆う範囲ａが、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの６５％である以外は実施形態一と同じである。
【００３８】
[第四実施形態]
前記第一から第三実施形態に係る建設車両用タイヤでは、タイヤ転動時発熱の大きいベルト層のタイヤ径方向外側のトレッド部に設けられたラグ溝の溝底から溝壁の表面をトレッドゴムより熱拡散係数αが１．３倍以上大きいゴムシート（Ａ）で覆うことによって該ゴムシート（Ａ）の温度を上昇させ外気温との温度差ΔＴを大きくすることで熱流速（ｑ）を大きくし、かつゴムシート（Ａ）によって放熱面積Ｓを増大させることによって放熱量を増やす前記式(II)で表される相乗効果によって効率的に発熱温度を下げることについて述べたが、本発明の実施形態に係わる建設車両用タイヤでは、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱するトレッドパターンと組み合わせることによってさらに、効率的に発熱温度を下げることができる。
次に本実施形態係る建設車両用タイヤのトレッドパターンに関する１例を第四実施形態として説明する。第四実施形態は、図７に示すように、ラグ溝２１の終端位置をタイヤ周方向に結んだ２本の直線に沿ってそれぞれのタイヤ周方向に延びる幅４〜２０ｍｍ、深さがラグ溝２１の１０〜２５％の非赤上道細溝２３が、配置されている。非赤道上細溝２３の溝深さはラグ溝２１の溝深さの１０〜２５％であり、幅方向細溝２４の両端は非赤道上細溝２３につながっている。また、赤道上には幅３０〜５０ｍｍ、深さラグ溝２１の１０〜２５％の浅溝２２が設けられている。
このように赤道上浅溝２２が配置されていることにより、タイヤセンター部に作用する圧縮応力を緩和させることができ、放熱面積を増大させることができる。このような効果は深さ７０ｍｍ以上のラグ溝２１が形成されている場合であっても顕著に認められる。
また、ラグ溝２１の終端位置をタイヤ周方向に結んだ２本の直線に沿ってそれぞれタイヤ周方向に延びる非赤道上細溝２３がさらに配置されていることによって、横すべり性を確保し、かつ細溝により幅方向の剛性を落とさずに幅方向すべりによる摩耗を低減したタイヤにおいて、タイヤセンター部の温度を低減するのに役立つ。
前記非赤道上細溝２３の溝の深さは前記ラグ溝深さの１０〜２５％であることが好ましく、また前記非赤道上細溝の溝幅が４〜２０mmであることが好ましい。溝深さ及び溝幅を上記範囲に設定することでトレッドセンター部の剛性および放熱性を維持することができる。
尚、前記第一から第三実施形態に係る建設車両用タイヤは、第四実施形態で示したトレッドパターンと組み合わせることが好ましく、その結果としてベルト部上部のタイヤセンター部の温度をさらに効果的に下げることができる。
【００３９】
＜試験例＞
次に、本発明の効果を確かめるために、第一から第三実施形態の建設車両用タイヤの３例（以下実施例タイヤという）、及び、従来例の建設車両用タイヤの１例（以下比較例タイヤという）を作製し、性能評価を行なった。比較例タイヤは、熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）を配置していないことを除いて実施例のタイヤと同じ構成である。また、実施例タイヤ及び比較例タイヤともに第四実施形態に示すトレッドパターンを適用した。
【００４０】
なお、各種の評価は、下記の方法に基づいて行なった。
＜ゴム組成物の評価＞
１．熱拡散係数αの測定
京都電子（株）製迅速熱伝導計ＱＴＭ−５００を用いて伝導率λを測定した。次に、密度ρ、比熱を常法により求め、下記式（Ｉ）により計算で求めた。
α＝λ／（Ｃｐ×ρ）・・・・・・・（Ｉ）
ゴム組成物Ａ１の値を１００として指数表示した。数値が大きいほど、良好である。
【００４１】
＜タイヤ評価＞
１．タイヤ温度の測定
各実施例、比較例のタイヤをＴＲＡ正規リムに組、正規荷重、正規内圧で２４時間走行後、ブロック中央部にあらかじめ設けておいた細穴から熱電対を挿入し最外層上５ｍｍの温度を測定し、６箇所の温度の平均値を算出した。比較例１のタイヤの温度を基準とし、その差を数値で示した。
２．タイヤ摩耗試験
各実施例、比較例のタイヤをＴＲＡ正規リムに組、正規荷重、正規内圧にて１９０トンダンプの前輪に装着し速度１０ｋｍ／ｈのほぼ等速で１０００時間走行した後、トレッドを幅方向８分割した各位置での残溝測定により走行に要したゲージの平均値を摩耗量として算出した。摩耗量を走行時間で割った値を耐摩耗値として比較例１の値を１００として指数で評価した。数値の大きいほうが耐摩耗性が良いことを示す。
ここで、「正規リム」とは、例えばＪＡＴＭＡが発行する２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズにおける標準リムを示し、「正規荷重」及び「正規内圧」とは同じく２００４年版のＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重及び該最大荷重に対する空気圧を示す。
【００４２】
＜ゴム組成物の調製＞
第１表示す配合内容に基づいて通常の方法にて炭素繊維を含有していないゴム組成物Ａ１〜Ａ３と炭素繊維を含有したゴム組成物Ｂ１〜Ｂ３を調製した。常法に基づいて加硫を行い製作された試料を元に、熱拡散係数αを測定しそれぞれの測定結果を第１表に示す。
【００４３】
【表１】
注」
＊１．ＢＲ：ポリブタジエンゴム、商品名「ＢＲ０１」ＪＳＲ社製
＊２．カーボンブラック：Ｎ2ＳＡ １２０（ｍ2／ｇ）、ＤＢＰ １１４（ｍｌ／１００ｇ） Ｎ２２０ 旭カーボン社製
＊３．カーボンブラック：Ｎ2ＳＡ ９６（ｍ2／ｇ）、ＤＢＰ １２０（ｍｌ／１００ｇ） Ｎ３３９ 東海カーボン社製
＊４．シリカ：Ｎ2ＳＡ ２３０（ｍ2／ｇ）、商品名「ＮｉｐｓｉｌＡＱ」東・ソーシリカ社製
＊５．炭素繊維：商品名「ＶＧＣＦ」昭和電工社製
＊６．老化防止剤６Ｃ：Ｎ-(１,３ジメチル-ブチル)Ｎ’-フェニル-ｐ-フェニレンジアミン
＊７．加硫促進剤ＣＺ：Ｎ−シクロヘキシル１-２ベンゾチアジルスルフェンアミド
【００４４】
実施例１〜３及び比較例１
第２表に示す内容に基づいて、本発明の製造方法によって建設車両用タイヤを作成した。タイヤサイズはいずれも３７．００Ｒ５７である。
トレッドゴム及びゴムシート（Ａ）に用いるゴム組成物は、第１表に示される配合組成によって調製されたものであり、トレッドゴムとしてＡ１を、ゴムシート（Ａ）としてＢ１を用いた。第２表の記載に基づいて各ゴム組成物を図４〜図６に示すように配置した。それぞれのタイヤについて、タイヤ温度の測定及びタイヤ摩耗試験を行った。評価結果を第２表に示す。
【００４５】
【表２】
注」
＊８．ゴムシート（Ａ）で覆う範囲ａ：ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの何割が覆われているかを百分率(％)で示す。
＊９．ゴムシート（Ａ）で覆う範囲ｂ：ラグ溝の溝底中心の総長さの何割が覆われているかを百分率(％)で示す。
【００４６】
第２表からは次のようなことがわかる。
本発明による実施例（１〜３）は、耐摩耗性を従来タイヤ対比ほとんど変えることなく、ベルト上の温度を効果的に下げることが可能である。特に熱拡散係数αの高いゴムシート（Ａ）の表面積を増やすことで相乗効果が大きく出ることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、耐摩耗性を維持し、タイヤ負荷時におけるベルト上の温度上昇やトレッド部、特にセンター部の発熱を効果的に抑制・放熱することによってヒートセパレーションを防止した建設車両用タイヤ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来の建設用タイヤのベルト層を含むラグ溝の断面模式図である。
【図２】本発明に係る熱拡散係数αが高いゴムシート（Ａ）でラグ溝の溝底及び溝壁が覆った建設用タイヤのベルト層を含むラグ溝の断面模式図である。
【図３】第一実施形態に係る建設車両用タイヤのタイヤ径方向断面図である。
【図４】第一実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図５】第二実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図６】第三実施形態に係る建設車両用タイヤのラグ溝部を示す断面斜視図である。
【図７】第四実施形態に係る建設車両用タイヤのトレッド部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１．ラグ溝部
２．トレッドゴム
３．ゴムシート（Ａ）
４．ベルト層
１０ 建設車両用タイヤ
２１ ラグ溝
２２ 赤道上浅溝
２３ 非赤道上細溝
２４ 幅方向細溝
ＣＬ タイヤ赤道
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆ったことを特徴とする建設車両用タイヤ。
【請求項２】
前記ゴムシート（Ａ）の厚さが２〜５ｍｍである請求項１に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項３】
ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの４０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％である請求項１又は２に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項４】
ゴムシート（Ａ）が、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項５】
炭素繊維が、気相成長炭素繊維である請求項４記載の建設車両用タイヤ。
【請求項６】
炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部当り、２〜５０質量部である請求項４又は５に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項７】
炭素繊維が、平均径０．５〜５００ｎｍ、かつ平均長０．５〜５０μｍである請求項４〜６のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項８】
炭素繊維のアスペクト比が、１０以上である請求項４〜７記載の建設車両用タイヤ。
【請求項９】
炭素繊維以外の補強性充填剤が、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜８のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項１０】
無機充填剤がシリカである請求項９に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項１１】
タイヤ構成部材を組み立ててなるグリーンタイヤをモールドに装填して加硫成型を施し、タイヤトレッド表面にラグ溝を形成する建設車両用タイヤの製造方法において、成型ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する工程(I)と、前記グリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する工程(II)と、掘削された溝の溝底及び溝壁表面に前記ゴムシート（Ａ）を貼り付ける工程(III)と、上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施す工程（IV）とを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の建設用車両タイヤの製造方法。
【請求項１】
一対のビードコア間をトロイド状に延びる少なくとも１枚のカーカス層と、前記カーカス層のクラウン部径方向外側に複数枚のベルト層と、前記ベルト層の径方向外側にトレッド部を備え、前記トレッド部にその両側端部からタイヤ赤道面に向かって延びる多数本のラグ溝を配設した建設車両用タイヤにおいて、前記ラグ溝深さが７０〜２００ｍｍであり、かつ該ラグ溝の溝底および溝壁をトレッドゴムより１．３倍以上の熱拡散係数αを有するゴムシート（Ａ）で覆ったことを特徴とする建設車両用タイヤ。
【請求項２】
前記ゴムシート（Ａ）の厚さが２〜５ｍｍである請求項１に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項３】
ゴムシート（Ａ）で覆う範囲が、ラグ溝の溝底から溝壁にかけて全溝深さの４０〜１００％であり、かつラグ溝の溝底中心の総長さの３０〜１００％である請求項１又は２に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項４】
ゴムシート（Ａ）が、炭素繊維を含有するゴム組成物から構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項５】
炭素繊維が、気相成長炭素繊維である請求項４記載の建設車両用タイヤ。
【請求項６】
炭素繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部当り、２〜５０質量部である請求項４又は５に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項７】
炭素繊維が、平均径０．５〜５００ｎｍ、かつ平均長０．５〜５０μｍである請求項４〜６のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項８】
炭素繊維のアスペクト比が、１０以上である請求項４〜７記載の建設車両用タイヤ。
【請求項９】
炭素繊維以外の補強性充填剤が、カーボンブラック及び無機充填剤から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜８のいずれかに記載の建設車両用タイヤ。
【請求項１０】
無機充填剤がシリカである請求項９に記載の建設車両用タイヤ。
【請求項１１】
タイヤ構成部材を組み立ててなるグリーンタイヤをモールドに装填して加硫成型を施し、タイヤトレッド表面にラグ溝を形成する建設車両用タイヤの製造方法において、成型ドラム上にプライ及びベルト部材を組立て、その上にリボン状又はシート状の押出しゴムを積層してトレッドを形成してグリーンタイヤを製造する工程(I)と、前記グリーンタイヤの表面のラグ溝を形成する箇所に略ラグ溝方向に延びる掘削溝を掘削する工程(II)と、掘削された溝の溝底及び溝壁表面に前記ゴムシート（Ａ）を貼り付ける工程(III)と、上型と下型の各ラグ溝骨を前記グリーンタイヤの掘削溝に合わせて加硫成型機に装填し加硫成型を施す工程（IV）とを備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の建設用車両タイヤの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２１６８２９（Ｐ２００７−２１６８２９Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３９５１６（Ｐ２００６−３９５１６）
【出願日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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