(57)【要約】【課題】タイヤ重量を低減し、タイヤ荷重耐久性を維持しつつ、操縦安定性を向上させることができる、空気入りタイヤを提供する。【解決手段】カーカスと、カーカスのクラウン部の外周にコードをタイヤ周方向に対して傾斜配列したベルト層と、前記ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って配列したベルト補強層とを有する空気入りタイヤにおいて、上記有機繊維コードが、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘである芳香族ポリアミド繊維からなる片撚り構造であり、上記有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）が、３５０〜６５０Ｎ／２５ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカスと、カーカスのクラウン部の外周にコードをタイヤ周方向に対して傾斜配列したベルト層と、前記ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って配列したベルト補強層とを有する空気入りタイヤにおいて、
前記有機繊維コードが、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘである芳香族ポリアミド繊維からなる片撚り構造であり、
前記有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）が、３５０〜６５０Ｎ／２５ｍｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記有機繊維コードの撚り係数が、８００〜２０００であることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、操縦安定性を向上させる目的で、タイヤ周方向のモジュラス（引っ張り応力）を向上させることが検討されている。
【０００３】
ベルト補強層には、タイヤ重量を低減するために、有機繊維コードが用いられることがある。この場合、タイヤ周方向のモジュラスを向上させるには、有機繊維コードの繊度を太くするか、あるいは、有機繊維コードの打ち込み本数を増やす必要があるが、そのどちらもがタイヤ重量の増加に繋がるとともに、ベルト補強プライの剛性が高くなり、タイヤ荷重耐久性が低下してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６８８２２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０１１３６号公報
【特許文献３】特開２０１３−４３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、タイヤ重量を低減し、タイヤ荷重耐久性を維持しつつ、操縦安定性を向上させることができる、空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
なお、有機繊維コードからなるベルト補強層を備えた空気入りタイヤに関しては、特許文献１には、耐フラットスポット性及び耐摩耗性を両立することを目的とした空気入りタイヤが記載されているが、タイヤ荷重耐久性や操縦安定性は課題とされていない。また、有機繊維コードが脂肪族ポリアミドからなるものであり、操縦安定性の向上効果が不十分である。
【０００７】
また、特許文献２には、エア溜まり抑制と共に、高速耐久性向上を目的とした空気入りタイヤが記載されているが、タイヤ荷重耐久性や操縦安定性を課題とするものではなく、有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）の好ましい数値範囲についての記載もない。
【０００８】
また、特許文献３には、高速耐久性を向上させながら、転動抵抗性を改良するために、所定の構成を有する補強芯体を有するベルトカバー層を備えた空気入りタイヤが記載され、その補強芯体は有機繊維マルチフィラメントヤーンを一方向に撚り合わせた片撚りコードからなる経糸を有し、その材質の例の一つとしてアラミド繊維が記載されているが、タイヤ荷重耐久性や操縦安定性は課題とされておらず、有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）の好ましい数値範囲についての記載もない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る空気入りタイヤは、カーカスと、カーカスのクラウン部の外周にコードをタイヤ周方向に対して傾斜配列したベルト層と、上記ベルト層の外周に有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って配列したベルト補強層とを有する空気入りタイヤにおいて、上記有機繊維コードが、繊度が５００〜３０００ｄｔｅｘである芳香族ポリアミド繊維からなる片撚り構造であり、上記有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）が、３５０〜６５０Ｎ／２５ｍｍであるものとする。
【００１０】
上記有機繊維コードの撚り係数は、８００〜２０００であるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ重量を低減し、タイヤ荷重耐久性を維持しつつ、優れた操縦安定性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの半断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【００１４】
図１に示す実施形態の空気入りタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、左右一対のビード部１及びサイドウォール部２と、左右のサイドウォール部２の径方向外方端部同士を連結するように両サイドウォール部間に設けられたトレッド部３とを備えて構成されており、一対のビード部間にまたがって延びるカーカス４が設けられている。
【００１５】
カーカス４は、トレッド部３からサイドウォール部２をへて、ビード部１に埋設された環状のビードコア５にて両端部が係止された少なくとも１枚のカーカスプライからなる。カーカスプライは、有機繊維コード等からなるカーカスコードをタイヤ周方向に対して実質的に直角に配列してなる。
【００１６】
トレッド部３におけるカーカス４の外周側（即ち、タイヤ径方向外側）には、カーカス４とトレッドゴム部７との間に、ベルト６が配されている。ベルト６は、カーカス４のクラウン部の外周に重ねて設けられており、１枚又は複数枚のベルトプライ、通常は少なくとも２枚のベルトプライで構成することができ、本実施形態では、カーカス側の第１ベルトプライ６Ａと、トレッドゴム部側の第２ベルトプライ６Ｂとの２枚のベルトプライで構成されている。ベルトプライ６Ａ，６Ｂは、スチールコードをタイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、１５〜３５度）で傾斜させ、かつタイヤ幅方向に所定の間隔にて配列させてなるものである。各ベルトプライは、スチールコードがコーティングゴムで被覆されている。スチールコードは、上記２枚のベルトプライ６Ａ，６Ｂ間で互いに交差するように配設されている。
【００１７】
ベルト６の外周側（即ち、タイヤ半径方向外側）には、ベルト６とトレッドゴム部７との間に、ベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、ベルト補強プライによりベルト６をその全幅で覆うキャッププライであり、タイヤ周方向に実質的に平行に配列した有機繊維コードからなる。すなわち、ベルト補強層８は、有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って配列してなり、ベルト６の幅方向全体を覆うように、有機繊維コードをタイヤ周方向に対して０〜５度の角度で螺旋状に巻回することにより形成することができる。
【００１８】
本実施形態に係るベルト補強層８を構成する有機繊維コードは、芳香族ポリアミド繊維からなるものである。芳香族ポリアミド繊維は、主鎖に芳香族骨格を有するポリアミドであり、パラ系アラミドでもメタ系アラミドでもよく、例えば本技術分野で使用されている公知のアラミド繊維を適宜用いることができる。
【００１９】
上記有機繊維コードとしては、上記芳香族ポリアミド繊維からなる片撚り構造のコードが用いられる。すなわち、多数の芳香族ポリアミドフィラメントを束ねてなるヤーンに一方向の撚りを付与した片撚り構造の有機繊維コードが用いられる。片撚り構造であると、双撚り構造の有機繊維コードを用いる場合と比較して、コードボリュームを減らすことができ、ベルト補強層８の厚さを低減できるため、タイヤ重量を低減しやすい。
【００２０】
上記有機繊維コードの繊度は、５００〜３０００ｄｔｅｘであれば特に限定されないが、７００〜２８００ｄｔｅｘであることが好ましく、８００〜２８００ｄｔｅｘであることがより好ましい。５００ｄｔｅｘ以上であることにより、所望のタイヤ性能を得るために必要な有機繊維コードの打ち込み本数を低減しやすく、その結果、ベルト補強プライのカットエンド部における有機繊維コードとゴムとの接着破壊が起こりにくく、優れたタイヤ荷重耐久性が得られやすい。また、３０００ｄｔｅｘ以下であることにより、タイヤ重量を低減しやすい。ここで、繊度とは、公称繊度や表示繊度とも称されるものである。
【００２１】
本実施形態において、有機繊維コードは、その２％伸張時の荷重Ｌ（Ｎ）と、ベルト補強層８における有機繊維コードの打ち込み本数Ｅ（本／２５ｍｍ）との積Ｓ（即ち、Ｓ＝Ｌ×Ｅ）が、３５０〜６５０Ｎ／２５ｍｍである。この積Ｓは、タイヤ成型時やタイヤ実走行時といった比較的低伸張域におけるベルト補強層８の幅当たりの引っ張りに対する強さの指標となるものであり、この値が３５０Ｎ／２５ｍｍ以上であることにより、ベルト補強層８がベルト６のせり上がりを抑制して、良好な接地形状を維持することができ、優れた操縦安定性が得られやすい。また、この積Ｓが６５０Ｎ／２５ｍｍ以下であることにより、ベルト補強プライの剛性が高くなりすぎず、優れたタイヤ荷重耐久性が得られやすい。この積Ｓは３５０〜６００Ｎ／２５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは３５０〜５５０Ｎ／２５ｍｍである。
【００２２】
有機繊維コードの２％伸張時の荷重Ｌは、特に限定されず、例えば２０〜５０Ｎでもよく、２０〜４５Ｎでもよい。２％伸張時の荷重の値は、例えば、有機繊維コードを構成する芳香族ポリアミド繊維の弾性率に応じて、公称繊度や撚り数を調整すること、またＲＦＬ（レゾルシン−ホルマリン−ラテックス）処理液などの公知の接着処理液の種類及び付着量などを調整することにより行うことができる。ここで、２％伸張時の荷重は、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠した引張試験を、ＪＩＳ  Ｌ０１０５に規定される温度２０±２℃，相対湿度(６５±４)％の標準状態の試験室で実施し測定される値である。
【００２３】
有機繊維コードの打ち込み本数（エンド数）Ｅは、特に限定されず、２％伸張時の荷重の値に応じて上記積Ｓの範囲を満足するように適宜に設定することができ、例えば、５〜４０本／２５ｍｍでもよく、５〜３０本／２５ｍｍでもよく、５〜２５本／２５ｍｍでもよい。
【００２４】
上記有機繊維コードの撚り係数（Ｋ）は、特に限定されないが、８００〜２０００であることが好ましく、９００〜１９００であることがより好ましい。撚り係数が、８００以上である場合、有機繊維コードの耐疲労性を維持することができ、優れたタイヤ荷重耐久性が得られやすく、２０００以下である場合、ベルト補強プライの強力を維持することができ、所望のタイヤ性能を得るために必要な有機繊維コードの打ち込み本数を低減しやすく、その結果、ベルト６の幅方向端部におけるベルト６Ａとベルト６Ｂ間のセパレーションや、ベルト６とベルト補強層８とのセパレーション、ベルト６とカーカス４とのセパレーションが生じにくく、優れたタイヤ荷重耐久性が得られやすい。
【００２５】
ここで、撚り係数（Ｋ）とは、下記式（Ｉ）で表されるものであり、Ｔは１０ｃｍ当りの撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄは公称繊度（ｄｔｅｘ）、Ｐは芳香族ポリアミド繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）を示す。
Ｋ＝Ｔ（Ｄ／Ｐ）１／２    ・・・（Ｉ）
上記有機繊維コードの１０ｃｍ当りの撚り数（回／１０ｃｍ）は、特に限定されないが、２５〜７０回／１０ｃｍであってもよく、２５〜６０回／１０ｃｍであってもよい。
【００２６】
上記有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）は、特に限定されないが、８〜２１本／２５ｍｍであってもよい。
【００２７】
本実施形態に係る空気入りタイヤの種類としては、特に限定されず、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどに用いられる重荷重用タイヤなどの各種のタイヤが挙げられる。
【００２８】
上記実施形態においては、ベルト補強層８が、ベルト６をその全幅で覆うキャッププライであるものについて説明したが、これに限定されず、ベルト６のタイヤ幅方向外側の端部とその周辺を覆う、エッジプライであってもよく、エッジプライがキャッププライのタイヤ幅方向の両端部が折り返された部分からなるものであってもよい。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３０】
下記表１に示す構造、撚り数を持つ有機繊維コードを作製した。作製した有機繊維コードについて、表１に記載の打ち込み本数で配置し、カレンダー装置を用いてトッピング反とすることによりベルト補強プライを作製した。
【００３１】
有機繊維コード、ベルト補強プライについての測定方法は以下に示す通りである。
【００３２】
・コード径：有機繊維コード１本を撚りが戻らないように折り曲げ４本にし、たるまないように引揃えて平行に並べたものに対して、所定のダイヤルゲージ（脚（測定子）の直径９．５±０．０３ｍｍ、荷重１６６６±２９．４ｍＮ）を用いて、約６．５ｍｍの高さから脚を落下させて測定した。
【００３３】
・コード強力：ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠した引張試験を、ＪＩＳ  Ｌ０１０５に規定される温度２０±２℃，相対湿度(６５±４)％の標準状態の試験室で行うことにより測定した。
【００３４】
・２％伸張時の荷重（Ｎ）：ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠した引張試験を、有機繊維コードについて、ＪＩＳ  Ｌ０１０５に規定される温度２０±２℃，相対湿度(６５±４)％の標準状態の試験室で行い、２％伸張時における荷重を測定した。
【００３５】
・ベルト補強プライの厚さ：加硫前のベルト補強層部材を用いて、当該部材がたるまないように置き、所定のダイヤルゲージ（脚の直径９．５±０．０３ｍｍ，荷重１６６６±２９．４ｍＮ）を用いて、約６．５ｍｍの高さから脚を落下させて部材厚みを測定した。
【００３６】
・トータルプライ強力：コード強力にベルト補強層の打ち込み本数とプライ枚数を乗じて算出されるベルト補強層２５ｍｍ幅当たりの引張強力である。
【００３７】
また、得られたベルト補強プライを用いて、タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１５のラジアルタイヤを、常法に従い加硫成形した。各タイヤについて、ベルト補強層以外の構成は、全て共通の構成とした。ベルトプライにおけるコードの角度は、タイヤ周方向に対して＋２１°／−２１°とした。ベルト補強プライは、有機繊維コードをその長径方向がベルト面に平行になるように、ベルト層の外周に配置した。
【００３８】
なお、カーカスプライは、１６７０ｄｔｅｘ／２のコード構造を有する、ポリエステルからなる有機繊維コードを、打ち込み本数２４本／２５ｍｍで１プライとした。
【００３９】
得られた各空気入りタイヤにつき、タイヤ重量、タイヤ荷重耐久性及び操縦安定性を評価した。各評価項目の評価方法は、以下に示す通りである。
【００４０】
・タイヤ重量：タイヤ１本当りの総重量であり、従来例のタイヤの総重量を１００として指数表示した。数字が小さいほど軽い。
【００４１】
・タイヤ荷重耐久性：米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ１３９に耐久試験として定める条件に準拠して、表面が平滑な鋼製で直径１７００ｍｍのドラム試験機を用いて行った。テストタイヤとしては、サイズ１９５／６５Ｒ１５のものを使用し、タイヤ内圧は２２０ｋＰａ、速度は１２０ｋｍ／ｈ、荷重はＪＡＴＭＡ規定の最大荷重を基準負荷とし、負荷８５％で４時間、負荷９０％で６時間、負荷１００％で２４時間走行させた。その後、速度を８１ｋｍ／ｈ、内圧２２０ｋＰａ、負荷１２０％で６時間走行させた。このとき、外観及び内面に異常が無ければ、さらに、負荷を１４０％とし、故障が発生するまで走行させた。故障が発生するまでの走行距離を、比較例１のタイヤの評価結果を１００として指数表示した。数字が大きいほど故障が発生するまでの距離が長く、タイヤ荷重耐久性に優れることを示す。
【００４２】
・操縦安定性：内圧２００ｋＰａで組み込んだ各タイヤを排気量２０００ｃｃの試験車両に装着し、訓練された３名のテストドライバーにてテストコースを走行し、フィーリング評価をした。採点は１０段階評価として従来例のタイヤを６点とした相対比較にて評価し、３人の平均点を、比較例１のタイヤの評価結果を１００として指数表示する。数字が大きいほど操縦安定性に優れていることを意味する。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
結果は、表１に示す通りであり、有機繊維コードがナイロン６，６からなり、９４０ｄｔｅｘ／２の双撚り構造を有する従来例と比較し、実施例１〜４はいずれもタイヤ重量を低減することができ、タイヤ荷重耐久性を維持しつつ、かつ優れた操縦安定性が得られることがわかった。
【００４５】
比較例１は、繊度や撚り係数は所定範囲内である片撚り構造の有機繊維コードであるが、コードの材質がナイロン６，６からなる例であり、従来例と比較し、操縦安定性の向上効果が得られなかった。
【００４６】
比較例２は、有機繊維コードの繊度が下限値未満である例であり、従来例と比較し、タイヤ荷重耐久性が劣っていた。
【００４７】
比較例３は、有機繊維コードの繊度が上限値を超える例であり、従来例と比較し、タイヤ重量が増加した。
【００４８】
比較例４は、有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）が下限値未満である例であり、従来例と比較し、操縦安定性の向上効果が得られなかった。
【００４９】
比較例５は、有機繊維コード１本当りの２％伸張時の荷重（Ｎ）と、ベルト補強層における有機繊維コードの打ち込み本数（本／２５ｍｍ）との積（Ｎ／２５ｍｍ）が上限値を超える例であり、従来例と比較し、タイヤ荷重耐久性が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車、ライトトラック、バス等の各種車両に用いることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１……ビード部
２……サイドウォール部
３……トレッド部
４……カーカス
５……ビードコア
６……ベルト
６Ａ…第１ベルトプライ
６Ｂ…第２ベルトプライ
７……トレッドゴム部
８……ベルト補強層
【図１】
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