(57)【要約】【課題】高い強度と優れた耐疲労性とを両立した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】セルロース系繊維からなるコードを補強材とする空気入りタイヤにおいて、前記セルロース系繊維の下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする空気入りタイヤである。ここで、前記セルロース系繊維はリヨセル繊維であること、前記下撚り係数が０．３５〜０．７０、前記上撚り係数が０．３５〜０．７０の範囲にあることが好ましい。また、前記コードは、タイヤのカーカスプライに用いることができる。【選択図】図１
2010030357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系繊維のコードを補強材とする空気入りタイヤにおいて、
前記セルロース系繊維のコードは、下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記セルロース系繊維がリヨセル繊維である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記下撚り係数が０．３５〜０．７０、及び前記上撚り係数が０．３５〜０．７０の範囲にある請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカスとをそなえる空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスのプライにセルロース系繊維のコードを用いた請求項１〜３の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記サイドウォール部のタイヤ幅方向内側に補強ゴム層を有する請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記空気入りタイヤは、ランフラットタイヤであることを特徴とする請求項５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し、特に高い強度と優れた耐疲労性とを両立した空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ性能を向上させるため、タイヤの補強材としてセルロース系繊維のコードが使用されている。セルロース系繊維は、室温時において高弾性であり、且つ被覆ゴムに対して高い接着力を有することから、タイヤの補強材として使用すると、タイヤの強度を向上させる。
【０００３】
前記セルロース系繊維としては、レーヨン繊維や、このレーヨン繊維よりも強度が高いリヨセル繊維等が挙げられる。また、特許文献１及び２においては、これら繊維を補強材のコードとしてタイヤに適用することについて検討されている。しかしながら、リヨセル繊維のコードをタイヤの補強材として使用すると、タイヤの高速走行性（主に強度に負う）は向上するものの、耐疲労性に関しては改善の余地がある。
【０００４】
また、コードの強度と耐疲労性とは、コードの撚り数に依存している。一般的に、コードは、撚り数を減少させると強度が向上するものの耐疲労性が低下し、撚り数を増加させると耐疲労性が向上するものの強度が低下する。このように、コードの強度と耐疲労性とは二律背反の関係にある。従って、コードは、高い強度と優れた耐疲労性とを両立することが難しい。
【０００５】
一方、ランフラットタイヤは、特にランフラット走行時（パンク走行時）にタイヤ内部の発熱が高くなる。そのため、ランフラット走行時の耐疲労性を向上させるため、補強ゴム層のゲージを厚くしたり、ショルダー部やサイド部等を補強部材によって補強する技術が採用されている（特許文献３〜５）。しかしながら、タイヤにこれら技術を適用すると、タイヤ重量が増加するため、タイヤに空気を充填した時、すなわち内圧充填（以下、「ＩＮＦ」ともいう）時、タイヤの縦バネが上昇して乗り心地が損なわれる問題がある。従って、ランフラットタイヤには、タイヤ重量を増加させることなく強度と耐疲労性とを向上させることへの要請がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６６９３０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９７６３号公報
【特許文献３】特開２００２−５００５８７号公報
【特許文献４】特開２００２−５００５８９号公報
【特許文献５】特許第３２１４６６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題を解決し、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した空気入り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】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、セルロース系繊維からなり、下撚り係数と上撚り係数とが所定の関係を満たすコードを補強材として適用することによって、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した空気入りタイヤを提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）セルロース系繊維のコードを補強材とする空気入りタイヤにおいて、
前記セルロース系繊維のコードは、下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１０】
（２）前記セルロース系繊維がリヨセル繊維である前記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００１１】
（３）前記下撚り係数が０．３５〜０．７０、及び前記上撚り係数が０．３５〜０．７０の範囲にある前記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。
【００１２】
（４）一対のビード部と、該ビード部間にトロイド状に延在する少なくとも１枚のプライよりなるカーカスとをそなえる空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスのプライにセルロース系の繊維を用いた前記（１）〜（３）の何れか一項に記載の空気入りタイヤ。
【００１３】
（５）前記サイドウォール部のタイヤ幅方向内側に補強ゴム層を有する前記（４）に記載の空気入りタイヤ。
【００１４】
（６）前記空気入りタイヤは、ランフラットタイヤであることを特徴とする前記（５）に記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に従って、セルロース系繊維からなり、下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とするコードをタイヤの補強材として適用すると、高い強度と優れた耐疲労性とを両立した空気入りタイヤ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】
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りタイヤは、セルロース系繊維のコードを補強材としてそなえ、前記セルロース系繊維のコードの下撚り係数と上撚り係数とが異なることを特徴とする。このように、前記コードは、下撚り係数及び上撚り係数を異ならせると、後述する実施例の結果から明らかなように、高い強度と優れた耐疲労性との両立が可能になる。前記下撚り係数と上撚り係数とは、異なる値である限り特に限定されず自由に選択できるが、それぞれ０．３５〜０．７０の範囲にあることが好ましく、０．４５〜０．６５の範囲にあることがより好ましい。なぜなら、コードの下撚り係数と上撚り係数とは、０．３５未満であるとコードの耐疲労性が低下し、０．７０超えであるとコードの強度が低下するからである。
【００１７】
なお、ここで言う下撚り係数及び上撚り係数は、以下の式から算出される。
（下撚り係数）＝０．００１×ｎ１×（０．１２５×Ｄ１／ρ）１／２
（上撚り係数）＝０．００１×ｎ２×（０．１２５×Ｄ２／ρ）１／２
［式中、
ｎ１：繊維コードの下撚り数（回／１０ｃｍ）
ｎ２：繊維コードの上撚り数（回／１０ｃｍ）
Ｄ１：コードの総ｄｔｅｘ数
Ｄ２：コードの総ｄｔｅｘ数の半分
ρ：コードの比重（ｇ／ｃｍ３）］
【００１８】
前記セルロース系繊維としては、レーヨン繊維、リヨセル繊維、及びアセテート繊維等が挙げられる。リヨセル繊維は、セルロース系繊維の中でも高弾性であり、タイヤの補強材のコードとして使用すると、タイヤの高速走行性能が向上し、更に、レーヨン繊維に較べて製法時に生じる廃棄物が少なく、環境負荷が小さいため好ましい。
【００１９】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記セルロース系繊維のコードを適用する部位は、特に限定されず、例えば、上記カーカスプライの他、ベルト、ベルト保護層、及びインサート部材などが挙げられる。これら部材は、並列された複数の前記コードをゴムで被覆するなどして適宜作製することができる。
また、より構造については、上撚り、下撚りでの撚り係数が異なれば、上撚りで２本以上のコードを撚り合わせてもよく、また異なる材質のコード（例えば、レーヨンのコードとリヨセルのコードとの組み合わせなど）を撚り合わせてもよい。
【００２０】
次に、図を参照しながら、本発明の空気入りタイヤの構造を詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一例の断面図であり、図２は、本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【００２１】
図１に示す空気入りタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１、２、３を補強するカーカス４と、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設されたベルト５とをそなえ、前記コードを前記カーカスプライの補強材に用いることを特徴とする。なお、図示例のカーカス４は、一層のカーカスプライからなり、該カーカスプライは、上記ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア６間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア６の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなる。ここで、前記コードをカーカスプライに用いることによって、従来のタイヤよりも高い強度と優れた耐疲労性を有するタイヤが提供できる。また、図１において、カーカスは１枚のカーカスプライからなるが、複数枚のカーカスプライからなってもよい。
【００２２】
また、図２に示す空気入りタイヤは、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在してこれら各部１、２、３を補強するカーカス４と、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配設されたベルト５とをそなえ、前記サイドウォール部２のタイヤ幅方向内側に配置した補強ゴム層７とをそなえ、前記コードを前記カーカスプライに用いることを特徴とする。本発明の空気入りタイヤは、パンク走行時（ランフラット走行時）に三日月ゴムの機能によってランフラット走行が可能であり、更に、前記コードをカーカスプライに用いることによって、タイヤ内部の発熱を抑え、強度と耐疲労性とを向上させることができる。更に、かかる空気入りタイヤは、補強材等によるタイヤ重量の増加がなくタイヤの縦バネが上昇しないため、内圧充填時の乗り心地を損なうことがない。ここで、図２において、カーカス４は１枚のカーカスプライからなるが、複数枚のカーカスプライからなってもよい。更に、図２においては、補強ゴム層７として、タイヤ半径方向の断面が三日月型のゴム補強層がカーカスの内側に一枚設けられているが、補強ゴム層７の形状及び枚数については特に限定されず自由に選択できる。かかる空気入りタイヤは、ランフラットタイヤとして好適に使用できる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、セルロース系繊維のコードをそなえ、前記セルロース系繊維のコードの下撚り係数と上撚り係数とが異なること以外、特に限定されず、公知のタイヤ構造により公知の方法で製造できる。
【実施例】
【００２４】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１〜３、比較例１〜２）
表１に示すコード構造のセルロース系繊維（レーヨン繊維又はリヨセル繊維）のコードについて、下記方法により破断強度、破断強力、破断伸度、及び熱収縮率を測定した。結果を表２に示す。
これらコードをカーカスプライに適用して、タイヤサイズ：２２５／４５Ｒ１７で図１に示す構造の空気入りタイヤを製造した。各空気入りタイヤについて、高速走行性及びドラム耐久性を、下記方法により測定した。結果を表１に示す。
ここで、カーカスプライにおいて、コードの被覆ゴムに使用するゴム組成物は、天然ゴム１００質量部、ＨＡＦカーボンブラック５０質量部及び硫黄３質量部を含んでなる。また、カーカスプライにおけるコードの打ち込み数は３５本／５ｃｍである。
【００２６】
（実施例４〜９、比較例３〜４）
表２に示すコード構造のセルロース系繊維（レーヨン繊維又はリヨセル繊維）のコードを図２に示す構造の空気入りタイヤのカーカスプライに適用して、タイヤサイズ：２１５／４５ＺＲ１７の空気入りタイヤを上記方法と同様に製造した。各空気入りタイヤについて、ランフラット耐久性及びＩＮＦ時縦バネを下記方法により測定した。結果を表２に示す。
ここで、カーカスプライにおいて、コードの被覆ゴムに使用するゴム組成物は、天然ゴム１００質量部、ＨＡＦカーボンブラック５０質量部及び硫黄３質量部を含んでなる。また、カーカスプライにおけるコードの打ち込み数は３５本／５ｃｍである。
【００２７】
（１）破断強力及び破断伸度の測定方法
破断強力及び破断伸度は、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定した。
【００２８】
（２）熱収縮率の測定方法
熱収縮率は、１７７℃の雰囲気中で、コード１本あたり５０ｇの荷重をかけ、２分保持した後の収縮率（％）を測定した。
【００２９】
（３）高速走行性の測定方法
高速走行性は、各空気入りタイヤについて、米国規格ＦＭＶＳＳ  Ｎｏ．１０９に準拠して測定した。なお、比較例２の値を１００として、他の測定値を指数化した。ここで、指数が大きいほど高速走行性が高いことを示す。
【００３０】
（４）ドラム耐久性の測定方法
各供試タイヤを２５±２℃の室内中で内圧２００ｋＰａに調整した後２４時間放置し、その後空気圧の再調整を行ない、ＪＩＳ荷重の２倍の荷重をタイヤに負荷し、直径約３ｍのドラムの上で速度６０ｋｍ／時で２万ｋｍ走行させ、故障するまでの距離を測定した。ドラム耐久性の値は、比較例２の耐久距離を１００として、他の耐久距離を指数化した値である。ここで、指数が大きいほど耐久性に優れることを示す。
【００３１】
（５）ランフラット（ＲＦ）耐久性の測定方法
各供試タイヤを常圧でリム組みし、空気を内圧２３０ｋＰａで封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧として、荷重約４．１７ｋＮ（４２５ｋｇｆ）、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行ない、故障が発生するまでの走行距離を測定した。なお、他の測定値は、比較例３の値を１００として指数化した。ここで、指数が高いほどランフラット耐久性が良好であることを表わす。結果は表２に示す。
【００３２】
（６）ＩＮＦ時縦バネの評価方法
各供試タイヤに２３０ｋＰａの空気圧を充填した後、供試タイヤの荷重−たわみ曲線を測定し、得られた荷重−たわみ曲線上のある荷重における接線の傾きを該荷重に対する縦バネ定数（Ｎ／ｍｍ）とし、比較例３のタイヤの縦バネ定数の値を１００として指数表示した。
【００３３】
【表１】
2010030357.tif 000003
【００３４】
【表２】
2010030357.tif 000004
【００３５】
表１から、実施例の空気入りタイヤは、高速走行性及びドラム耐久性とも、比較例の空気入りタイヤよりも改善していることが分かる。また、表２から、実施例の空気入りタイヤは、内圧充填時縦バネを維持しつつ、比較例の空気入りタイヤよりもランフラット耐久性が著しく改善していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
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  ベルト
６  ビードコア
７  補強ゴム層
【図１】
2010030357.tif 000005
【図２】
2010030357.tif 000006