(57)【要約】【課題】成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部１１およびサイドウォール部１３と、トレッド５とを有し、一対のビード部１１間に跨ってトロイド状に延在するラジアルコード層よりなるカーカスプライ２と、カーカスプライ２のクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルト３と、ベルト３の外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層４とを備える空気入りラジアルタイヤ１０である。ベルト補強層４が複数の繊維コードを平行に配列させ、タイヤ断面赤道方向の少なくとも両端部にタイヤ周方向に対し実質０°で巻回されるように配置され、かつ、ベルト３とベルト補強層４の複数の繊維コードの間に未加硫時の初期弾性率Ｇ’０および表面処理後の初期弾性率Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄが所定の関係を満足するゴムからなるゴム層７が存在する。【選択図】図１
2010285042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部に夫々設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドウォール部を経て両ビード部に延び該ビードコアに係留された、ラジアルコード層よりなるカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトと、該ベルトの外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層と、該ベルト補強層の外側に配置されたトレッドと、を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト補強層が複数の繊維コードを平行に配列させ、タイヤ断面赤道方向の少なくとも両端部にタイヤ周方向に対し実質０°で巻回されるように配置され、かつ、前記ベルトと前記ベルト補強層の複数の繊維コードの間に未加硫時の初期弾性率Ｇ’０が３０〜６０ｋＰａであって、表面処理後の初期弾性率Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄが下記式、
１＜（Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄ）／（Ｇ’０）≦５
で表される関係を満足するゴムからなるゴム層が少なくとも一層存在することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記繊維コードの引張り強度が６０Ｎ〜８００Ｎである請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記繊維コードがポリケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、アラミド、リヨセル、ポリビニルアルコールからなる群から選ばれるいずれか１種または２種以上の繊維の組み合わせからなるコードである請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ゴム層の厚みが０．１〜５．０ｍｍである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ゴム層が配置されている位置における前記ベルト補強層を構成する繊維コードと前記ベルトの最外ベルト層のコードの間隔が、前記ゴム層が配置されていない位置におけるベルト補強層を構成する繊維コードと最外ベルト層のコードの間隔よりも０．１〜５．０ｍｍ大きい請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、従来よりも成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高速走行用の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト層の半径方向外側に、該ベルト層の少なくとも両端部を覆うベルト補強層を配置している。このベルト補強層は、高速回転時の遠心力によって生じるベルト層のせり上がりを、タガ効果によって抑制し、タイヤの高速耐久性を高めている。
【０００３】
このベルト補強層を構成するコードには、従来、下撚りを施した有機繊維の素線の束（所謂ストランド）の複数本を、さらに上撚りによって撚り合わせた双撚り構造の有機繊維コードが主として使用されている。また、製造コストやタイヤ重量の低減を目的として、１本のストランドのみからなる片撚り構造のコードを使用することも提案されている（例えば、特許文献１，２等）。
【０００４】
近年、高速耐久性の向上やロードノイズ低減のために、ベルト補強層コードとして主に用いられるナイロンコードよりも高強度・高弾性なコードを適用する手法が提案されている。高弾性なコードをベルト補強層に用いると、ベルト層のせり上がりを効果的に抑制することができるため、ロードノイズ性能は優れている。しかしながら、高弾性のコードはタイヤ成型時のリフト変形に追従できず、上記コードとベルト層の隙間を十分に確保することができない。さらには、ベルト補強層がベルト層に食い込んでしまい、ユニフォミティの悪化を招くだけでなく、加硫故障を引き起こし、さらには高速耐久性が低下してしまうという問題を有していた。
【０００５】
この様な問題の対策としては、ベルトとベルト補強層との間にゴムシートを配置することが挙げられる。この手法によれば、上記問題に対して一定の効果を得ることはできるが、ベルト補強層のコードのベルト層への食い込みは完全に解消できるものではなく、その結果、タイヤ内でのコード張力が低下してしまい、十分な転がり抵抗を得ることは困難であるというのが現状である。
【０００６】
また、他の解決手法として、特許文献３には、有機繊維からなるコードをトッピングゴム中に埋設し、このトッピングゴムに放射線を照射して予備加硫させてなる帯状プライをバンド層として備える空気入りラジアルタイヤが開示されている。また、特許文献４、５には、繊維コードをコーティングゴムでゴム引きした後に電子線を照射することにより予備加硫させたゴム付き繊維材料をベルト補強層として用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭５９−１６０１号公報
【特許文献２】特開２００２−１５４３０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１９７６２号公報
【特許文献４】特開２００９−４５８６４号公報
【特許文献５】特開２００９−４６７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献３〜５に記載された手法によれば、ベルト補強層のコードのベルト層への食い込みについては一定の改善は見られるものの、近年の益々のタイヤ性能向上の要望から、さらなる改良が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、従来よりも成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解消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。
【００１１】
すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右一対のビード部に夫々設けられたビードコアと、クラウン部から両サイドウォール部を経て両ビード部に延び該ビードコアに係留された、ラジアルコード層よりなるカーカスプライと、該カーカスプライのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルトと、該ベルトの外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層と、該ベルト補強層の外側に配置されたトレッドと、を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト補強層が複数の繊維コードを平行に配列させ、タイヤ断面赤道方向の少なくとも両端部にタイヤ周方向に対し実質０°で巻回されるように配置され、かつ、前記ベルトと前記ベルト補強層の複数の繊維コードの間に未加硫時の初期弾性率Ｇ’０が３０〜６０ｋＰａであって、表面処理後の初期弾性率Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄが下記式、
１＜（Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄ）／（Ｇ’０）≦５
で表される関係を満足するゴムからなるゴム層が少なくとも一層存在することを特徴とするものである。上記構成とすることにより、従来よりも成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。
【００１２】
本発明においては、前記ベルト補強層を構成する繊維コードの引張り強度が６０Ｎ〜８００Ｎであることが好ましい。ここで、有機繊維の引張強度とは、タイヤから取り出したコード２５０ｍｍについて、オートグラフ（島津製作所製）にて試験速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り試験をおこなった際の、コード破断時の荷重をいう。また、本発明においては、前記繊維コードがポリケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、アラミド、リヨセル、ポリビニルアルコールからなる群から選ばれるいずれか１種または２種以上の繊維の組み合わせからなるコードであることが好ましい。これらの繊維コードで構成されるベルト補強層を用いる場合に効果的に加硫故障を引き起こさずにロードノイズ性能、高速耐久性を良化させることができる。さらに、前記ゴム層の厚みが０．１〜５．０ｍｍであることが好ましく、さらにまた、前記ゴム層が配置されている位置における前記ベルト補強層を構成する繊維コードと前記ベルトの最外ベルト層のコードの間隔が、前記ゴム層が配置されていない位置におけるベルト補強層を構成する繊維コードと最外ベルト層のコードの間隔よりも０．１〜５．０ｍｍ大きいことが好ましい。このような構成とすることにより、本発明の効果を良好に得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来よりも成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れた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】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤを示す幅方向片側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤを示す幅方向片側断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１０は、左右一対のビード部１１に夫々設けられたビードコア１と、クラウン部１２から両サイドウォール部１３を経て両ビード部１１に延びビードコア１に係留された、ラジアルコード層よりなるカーカスプライ２と、そのクラウン部ラジアル方向外側に配置されたベルト３と、その外側に略タイヤ赤道方向に配置されたベルト補強層４と、そのさらに外側に配置されたトレッド５と、を備えている。図示例では、ベルト補強層４はベルト３全体を覆っているが、ベルト３の両端部のみを覆う構成（図示せず）でもよい。
【００１６】
本発明においては、ベルト補強層４が複数の繊維コード６を平行に配列させ、タイヤ断面赤道方向の少なくとも両端部にタイヤ周方向に対し実質０°で巻回されるように配置され、かつ、ベルト３とベルト補強層４の複数の繊維コード６の間に未加硫時の初期弾性率Ｇ’０が３０〜６０ｋＰａであって、表面処理後の初期弾性率Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄが下記式、
１＜（Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄ）／（Ｇ’０）≦５
で表される関係を満足するゴムからなるゴム層７が少なくとも一層存在することが肝要である。
【００１７】
図示例においては、上記関係を満足するゴム層７がシート状に形成され、ベルト３とベルト補強層４の間に配置されている。このように、ベルト補強層４を構成する繊維コード６とベルト３の間に、上記関係式を満足するゴムからなるゴム層７を配置することにより、ベルト補強層４を構成する繊維コード６のベルト３への食い込みを抑制し、当該部位のタイヤ内コードの張力低下を防ぎ、高速耐久性、転がり抵抗およびロードノイズ性能を向上させることができる。本発明の効果を良好に得るために、未加硫時の初期弾性率Ｇ’０は、好ましくは４０〜５５ｋＰａであり、
１．５＜（Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄ）／（Ｇ’０）≦２．５
である。
【００１８】
上記関係式を満足するゴムからなるゴム層７を配置する方法としては、上述のように、上記ゴムをシート状として、ベルト３とベルト補強層４の間に少なくとも一層配置する方法（図１参照）や、ベルト補強層４を構成するゴムを、上記ゴムとする方法が挙げられる。ベルト補強層４内部に埋設された繊維コード６とベルト３の間に上記ゴム層が少なくとも一層存在していれば、本発明の効果を得ることができる。この際、ゴム層７の厚みは０．１〜５．０ｍｍであることが好ましい。また、タイヤの加硫後のタイヤ断面において、ゴム層７配置位置におけるベルト補強層４の繊維コード６と最外ベルト層３ａのコードの間隔は、ゴム層が配置されていない位置のベルト補強層４の繊維コード６と最外ベルト層３ａのコードの間隔よりも０．１〜５．０ｍｍ大きいことが好ましい。
【００１９】
本発明においては、ベルト補強層４を構成する繊維コード６の引張り強度が６０Ｎ〜８００Ｎであることが好ましい。このようなコードとしては、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド、リヨセル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維からなる群から選ばれる１種または２種以上の繊維の組み合わせからなるコードを挙げることができる。特にＰＫ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、アラミド繊維からなる繊維コード６を有するベルト補強層４を用いる場合に、効果的に加硫故障を防止し、ロードノイズ性能、高速耐久性を向上させることができる。
【００２０】
また、ロードノイズ性能、高速耐久性の向上効果はベルト補強層４を構成する繊維コード６の破断強度が大きいほど優れている。したがって、本発明には繊維コード６としては、アラミド繊維、ＰＫ繊維、ＰＥＮ繊維、ＰＥＴ繊維等からなるコードを用いることが好ましい。また、タイヤの製造上、ベルトエッジ部などで所望のコード張力を保持させるためには、コード破断強度の高さに加え、熱収縮率も重要になる。これらの観点から、本発明に用いる有機繊維コードの材料としてはＰＫ繊維が最も好ましく、次いでＰＥＮ繊維、ＰＥＴ繊維の順番になる。
【００２１】
次に、ゴム層７を構成するゴムについて説明する。
ゴム層７を構成するゴムは未加硫時の初期弾性率Ｇ’０が３０〜６０ｋＰａであって、表面処理後の初期弾性率Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄが下記式、
１＜（Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄ）／（Ｇ’０）≦５
で表される関係を満足するゴムであればよい。例えば、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素系ゴム、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）などが使用できる。この中で、特にＩＲ、ＮＲ、ＢＲ、ＳＢＲから選択される１種又は２種以上を混合したゴムは、タイヤ性能或いはタイヤ構成部材との接着性等の観点からも好適である。
【００２２】
ゴム層７の初期弾性率を上昇させる表面処理の手法としては、電子線照射が好ましい。電子線照射条件としては、加速電圧は１０ｋＶ以上２００ｋＶ未満、照射線量は５〜１２０ｋＧｙであることが好ましい。電子線を照射する際の加速電圧が１０ｋＶ未満であると電子線の透過力が不十分なため、ゴム層７の表面のみでしか予備加硫が進行せず、ベルト３を構成するスチールコードとベルト補強層４を構成する繊維コード６間のゲージを確保する効果が不十分となる。一方、２００ｋＶ以上であるとゴム層７の表面の予備加硫が過度に進行した結果、ベルト３のコーティングゴムやトレッドゴムとのタッキネスが低下し、タイヤの成形性や高速耐久性に悪影響をおよぼす。また、電子線の照射線量が５ｋＧｙ未満であると予備加硫が不十分となりベルト３を構成するスチールコードとベルト補強層４を構成する繊維コード６間のゲージを確保する効果を得ることができない。一方、１２０ｋＧｙを超えるとゴム層７の予備加硫が過度に進行し、同様にタイヤの成形性や耐久性に悪影響をおよぼすおそれがある。
【００２３】
なお、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ベルト３とベルト補強層４の複数の繊維コード６の間に上記関係を満足するゴムからなるゴム層７が存在することのみが重要であり、その他の構造および材料については特に制限されるべきものではなく、既知の構造および材料を適宜採用することができる。
【００２４】
例えば、図示はしないが、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置され、トレッド表面には、適宜トレッドパターンが形成される。また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。
（従来例１〜５および実施例１〜４）
図１に示すタイプの空気入りラジアルタイヤを供試タイヤとして用いた。タイヤサイズは２２５／４５Ｒ１７とし、タイヤ周方向に対し傾き、互いに交差した２層のスチールコードとコーティングゴムからなるベルト層と１層のフルカバータイプのベルト補強層を有する。ベルト補強層の幅方向端部はそれぞれ最大の幅を持つベルト層の端部から外側へ１０ｍｍの位置で固定した。ベルト補強層を構成する繊維コード種、構造、繊度およびコード破断時強力は表１、３に示すとおりである。また、ベルトとベルト補強層の間に、表１および３に示すＧ’０およびＧ’ｔｒｅａｔｅｄ／Ｇ’０を有するゴムを、厚さ０．５ｍｍのシート状にして配置した。なお、Ｇ’ｔｒｅａｔｅｄの値は電子照射線量を変えることにより調整した。得られた各供試タイヤにつき、下記の手順に従い、加硫故障の有無、ロードノイズ性能、高速耐久性および転がり抵抗について評価した。
【００２６】
（従来例６〜１０および実施例５〜８）
表２および４に示すＧ’０およびＧ’ｔｒｅａｔｅｄ／Ｇ’０を有するゴムを、ベルト補強層のゴムとし、ベルト補強層の厚みはコードとゴムの合計で１．２ｍｍとした。なお、上記関係を満たすゴムのシートは配置しなかった。それ以外は、従来例１〜５および実施例１〜４と同様にしてタイヤを作製した。ベルト補強層を構成する繊維コード種、構造、繊度、コード破断時強力およびＧ’０およびＧ’ｔｒｅａｔｅｄ／Ｇ’０を表２および４にまとめて示す。
【００２７】
（加硫故障）
各供試タイヤ１０本をタイヤ幅方向の断面が観察できるように切断し、切断面を丁寧に研磨した後、目視にてベルト補強コードのベルト層への食い込みの有無を判定した。ここで上記コードがベルト層に全く接触していない場合を○、僅かに接触が見られる場合を△、接触が多く製品として適さない場合を×とした。得られた結果を表１〜４に示す。
【００２８】
（ロードノイズ）
各供試タイヤを排気量２０００ｃｃのセダンタイプの乗用車に４輪とも装着し、２名乗車して、ロードノイズ評価路のテストコースを６０ｋｍ／ｈの速度で走行し、運転席の背もたれの部分の中央部に取り付けた集音マイクにて、周波数：１００〜５００Ｈｚおよび３００〜５００Ｈｚの全音圧（デシベル）を測定し、この測定値からロードノイズを評価した。結果は従来例１のロードノイズを１００として、ロードノイズが低減する（良）方向で指数が１００以上となるよう算出した。得られた結果を表１〜４に示す。
【００２９】
（高速耐久性）
各供試タイヤに対してドラム試験を実施し、速度を１０ｋｍ／ｈずつ上げていき、タイヤ故障発生時の速度を測定した。結果は従来例１の高速耐久性を１００としたときの指数表示で示し、この指数が大きいほど高速耐久性が優れていることを示す。得られた結果を表１〜４に示す。
【００３０】
（転がり抵抗）
各供試タイヤをサイズ７.５Ｊ−１８のリムに組み付け、２５０ｋＰａの内圧充填後、直径１.７ｍのドラム表面に５９５ｋｇの荷重で押しつけ時速８０ｋｍ／ｈで３０分間慣らし走行させた。その後、時速２４０ｋｍ／ｈから１８ｋｍ／ｈに至るまで惰性走行させ、その所要時間から転がり抵抗値を算出した。表中の数値は従来例１のタイヤの転がり抵抗地を１００としたときの指数表示であり、この数値が大きくなるほど転がり抵抗値が小さいことを示す。得られた結果を表１〜４に示す。
【００３１】
【表１】
2010285042.tif 000003
【００３２】
【表２】
2010285042.tif 000004
【００３３】
【表３】
2010285042.tif 000005
【００３４】
【表４】
2010285042.tif 000006
【００３５】
表１〜４の結果より、本発明の空気入りラジアルタイヤは、従来よりも成型時の加硫故障の発生を抑制し、ロードノイズ、高速耐久性および転がり抵抗に優れていることがわかる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ビードコア
２  カーカスプライ
３  ベルト
４  ベルト補強層
５  トレッド
６  繊維コード
７  ゴム層
１０  空気入りラジアルタイヤ
１１  ビード部
１２  クラウン部
１３  サイドウォール部
【図１】
2010285042.tif 000007