(57)【要約】【課題】  ベルト補強層の補強コードとして組紐構造を有するコードを用いることで転がり抵抗の低減を図ると共に、ベルト補強層の補強コードにおけるフィラメントブレイクの発生を抑制し、良好な耐久性を確保することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層８をトレッド部１に埋設した空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層８の補強コードとして、予め接着液にてディップ処理された３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を編組した組紐構造を有し、各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の全周囲が接着層１２で覆われた状態にあるコード１０を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層をトレッド部に埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードとして、予め接着液にてディップ処理された３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した組紐構造を有し、各有機繊維マルチフィラメントヤーンの全周囲が接着層で覆われた状態にあるコードを用いたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記有機繊維マルチフィラメントヤーンの撚り数が１０回／１００ｍｍ以下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。
【請求項３】
前記接着液がレゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）及びラテックス（Ｌ）を含み、レゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）の初期縮合物とラテックス（Ｌ）の固形分との重量比（ＲＦ／Ｌ）が１／５〜１／３．５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記有機繊維マルチフィラメントヤーンが脂肪族ポリアミドから構成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレッド部にベルト補強層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト補強層の補強コードとして組紐構造を有するコードを用いることで転がり抵抗の低減を図ると共に、ベルト補強層の補強コードにおけるフィラメントブレイクの発生を抑制し、良好な耐久性を確保することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤにおいて、高速走行時の遠心力に対するベルト層のタガ効果を高めるために、タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層をトレッド部に埋設することが行われている。ベルト補強層の補強コードとして、通常は２本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを撚り合わせたコードが使用されているが、タイヤ性能を更に改善するために、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを撚り合わせたコードを用いた場合、コード径が大きくなり、ベルト補強層が厚くなるため、空気入りタイヤの転がり抵抗が増加することになる。
【０００３】
これに対して、ベルト補強層の補強コードとして、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した組紐構造を有するコードを使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、コード自体が扁平となるため、ベルト補強層を薄肉化してゴム体積を減らし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減することが可能になる。
【０００４】
しかしながら、上述のような組紐構造を有するコードは、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンが編組されるため、ヤーン同士の擦れ合いによりフィラメントブレイクが発生し易いという欠点を有している。そのため、このような組紐構造を有するコードをベルト補強層に適用した場合、空気入りタイヤの耐久性が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１９３６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ベルト補強層の補強コードとして組紐構造を有するコードを用いることで転がり抵抗の低減を図ると共に、ベルト補強層の補強コードにおけるフィラメントブレイクの発生を抑制し、良好な耐久性を確保することを可能にした空気入り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】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層をトレッド部に埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層の補強コードとして、予め接着液にてディップ処理された３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した組紐構造を有し、各有機繊維マルチフィラメントヤーンの全周囲が接着層で覆われた状態にあるコードを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ベルト補強層の補強コードとして、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した組紐構造を有するコードを使用するので、ベルト補強層を薄肉化し、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減することができる。しかも、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンは予め接着液にてディップ処理されたものであり、各有機繊維マルチフィラメントヤーンの全周囲が接着層で覆われた状態にあるので、ヤーン同士の擦れ合いに起因するフィラメントブレイクの発生を抑制し、良好な耐久性を確保することができる。更に、編組工程において各有機繊維マルチフィラメントヤーンが接着層で覆われた状態にあるため、編組時の加工性を向上するという効果も期待できる。
【０００９】
本発明において、有機繊維マルチフィラメントヤーンの撚り数は１０回／１００ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、各有機繊維マルチフィラメントヤーンの断面形状が丸くなるのを抑制し、組紐構造を有するコードの扁平化が促進されるので、空気入りタイヤの転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１０】
接着液がレゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）及びラテックス（Ｌ）を含み、レゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）の初期縮合物とラテックス（Ｌ）の固形分との重量比（ＲＦ／Ｌ）が１／５〜１／３．５であることが好ましい。これにより、耐久性の改善効果を最大限に享受することができる。
【００１１】
有機繊維マルチフィラメントヤーンは脂肪族ポリアミドから構成されることが好ましい。脂肪族ポリアミドからなる有機繊維マルチフィラメントヤーンはベルト補強層の素材として好適であるが、ヤーン同士が擦れ合うとフィラメントブレイクが発生し易い。そのため、本発明は有機繊維マルチフィラメントヤーンが脂肪族ポリアミドから構成される場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのベルト補強層を示す断面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤにおいてベルト補強層に使用される組紐構造を有するコードを示す平面図である。
【図４】図３のコードの編組工程を示す平面図である。
【図５】図３のコードの横断面図である。
【図６】編組工程後にディップ処理を施したコード（比較例）の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２は該空気入りタイヤのベルト補強層を示し、図３〜図５は該空気入りタイヤにおいてベルト補強層に使用される組紐構造を有するコードを示すものである。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。
【００１５】
一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含むカーカス層４が装架されている。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設され、そのビードコア５の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。カーカス層４はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが使用される。
【００１６】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
【００１７】
ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルト補強層８が配置されている。ベルト補強層８は少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルト補強層８はベルト層７の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層７の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。
【００１８】
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層８の補強コードとして、図２〜図５に示すように、予め接着液にてディップ処理された３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を編組した組紐構造（三つ編み構造）を有し、各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の全周囲が接着層１２で覆われた状態にあるコード１０が使用されている。つまり、接着層１２で覆われた３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を用意し、これら接着層１２を備えた３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を編組することにより、上記組紐構造を有するコード１０が形成されている。
【００１９】
編組工程においては、図４に示すように、３本のヤーン１１を並列に配置し、一方の外側に位置するヤーン１１を中央に位置するヤーン１１と交差するように中央側へ折り返し、他方の外側に位置するヤーン１１を中央に位置するヤーン１１と交差するように中央側へ折り返し、これを繰り返すことにより、上記組紐構造が形成される。このような組紐構造においては、１本のヤーン１１が他の２本のヤーン１１，１１の相互間に挟み込まれて潰されるため、図５に示すように、個々のヤーン１１が扁平形状になり易く、コード１０も全体として扁平形状になり易い。
【００２０】
上述した空気入りタイヤにおいては、ベルト補強層８の補強コードとして、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を編組した組紐構造を有するコード１０を使用するので、ベルト補強層８を薄肉化し、ベルト補強層８におけるゴム体積を減らし、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減することができる。
【００２１】
しかも、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１は予め接着液にてディップ処理されたものであり、各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の全周囲が接着層１２で覆われた状態にあるので、ヤーン１１同士の擦れ合いに起因するフィラメントブレイクの発生を抑制することができる。そのため、組紐構造を有するコード１０を使用に基づいて転がり抵抗の低減を図った場合であっても、良好な耐久性を確保することができる。更に、編組工程において各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１が接着層１２で覆われた状態にあるため、編組作業を円滑に行うことができる。
【００２２】
上記空気入りタイヤにおいて、有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の撚り数は１０回／１００ｍｍ以下、より好ましくは、７回／１００ｍｍ〜１０回／１００ｍｍの範囲とするのが良い。これにより、各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の断面形状が丸くなるのを抑制し、組紐構造を有するコード１０の扁平化を促進することができ、その結果、空気入りタイヤの転がり抵抗を効果的に低減することができる。有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の撚り数が１０回／１００ｍｍを超えると、有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の断面形状が丸くなり、組紐構造を有するコード１０の扁平化が阻害される方向となる。
【００２３】
有機繊維マルチフィラメントヤーン１１は脂肪族ポリアミドから構成されることが望ましい。脂肪族ポリアミドとしては、例えば、６６ナイロン、６ナイロン、４６ナイロン等を挙げることができる。このような脂肪族ポリアミドからなる有機繊維マルチフィラメントヤーン１１はベルト補強層８の素材として好適である。また、ベルト補強層８という用途に鑑みて、各有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の繊度は８００ｄｔｅｘ〜２２００ｄｔｅｘの範囲に設定すると良い。
【００２４】
接着層１２を形成するための接着液は、レゾルシン（Ｒ）、ホルマリン（Ｆ）及びラテックス（Ｌ）を含み、レゾルシン・ホルマリン（ＲＦ）の初期縮合物とラテックス（Ｌ）の固形分との重量比（ＲＦ／Ｌ）が１／５〜１／３．５であると良い。１／５≦ＲＦ／Ｌ≦１／３．５の関係を満足することにより、ディップドヤーン表面を滑らかにし、摩擦によるフィラメントブレイクの発生を効果的に抑制することができるので、耐久性の改善効果を最大限に享受することができる。ここで、上記重量比（ＲＦ／Ｌ）が１／５未満であるとラテックスの量が多くなるためディップ層の粘度が高くなり、ディップドヤーン加工性が悪化し、逆に１／３．５を超えるとレゾルシンの量が多くなるためコード１０が硬くなり、耐疲労性が悪化する。
【００２５】
上記接着液において、レゾルシン・ホルマリンの初期縮合物は、レゾルシンとホルマリンを水に溶解し、これに水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を加えてレゾルシンとホルマリンとを反応させたレゾール型、又は、シュウ酸や塩酸等の酸性触媒下でレゾルシンとホルマリンとを反応させたノボラック型があり、いずれのものを用いても良い。
【００２６】
レゾルシン・ホルマリンの初期縮合物に混合するラテックスは、コートゴムの種類に応じて適宜選択することができる。ラテックスとしては、例えば、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエンターポリマーラテックス、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、天然ゴムラテックス等を使用することができる。
【００２７】
図６は編組工程後にディップ処理を施したコード（比較例）の横断面図である。図６において、コード２０は３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１を編組した組紐構造を有し、編組後に接着液によるディップ処理を施したものである。コード２０において、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーン１１の界面には接着層１２が存在しない。そのため、ヤーン１１同士の擦れ合いに起因するフィラメントブレイクの発生を抑制することができず、しかもヤーン１１同士が擦れ合うため編組工程での作業性が悪いという欠点を有している。
【実施例】
【００２８】
タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６で、タイヤ周方向に配向する補強コードを含むベルト補強層をトレッド部に埋設した空気入りタイヤにおいて、ベルト補強層の補強コードとして、予め接着液にてディップ処理された３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した組紐構造を有し、各有機繊維マルチフィラメントヤーンの全周囲が接着層で覆われた状態にあるコードを用いると共に、コード短径、ヤーン撚り数、接着液のＲＦ／Ｌ比を表１のように設定した実施例１〜５のタイヤを製作した。
【００２９】
比較のため、ベルト補強層の補強コードとして、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを撚り合わせた後で接着液にてディップ処理を施した撚り構造を有するコードを使用したこと以外は、実施例１と同じ構造を有する従来例のタイヤを用意した。
【００３０】
また、ベルト補強層の補強コードとして、３本の有機繊維マルチフィラメントヤーンを編組した後で接着液にてディップ処理を施した組紐構造を有するコードを使用したこと以外は、実施例１と同じ構造を有する比較例のタイヤを用意した。
【００３１】
なお、従来例、比較例及び実施例１〜５において、有機繊維マルチフィラメントヤーンとしては６６ナイロンヤーン（２１００ｄｔｅｘ）を使用し、コード強力が一定となるようにした。
【００３２】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、耐久性及び転がり抵抗を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３３】
耐久性：
各試験タイヤをドラム径が１７０７ｍｍであるドラム試験装置に装着し、ＪＩＳ−Ｄ４２３０に規定される高速性能試験Ａに準拠して走行試験を実施した後、引き続き走行試験を継続し、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性は優れていることを意味する。
【００３４】
転がり抵抗：
各試験タイヤをドラム径が１７０７ｍｍであるドラム試験装置に装着し、荷重２７２５ｋｇｆ、速度５０ｋｍ／ｈの条件での抵抗力を測定し、これを転がり抵抗とした。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１から判るように、実施例１のタイヤでは、ディップドヤーンを組紐にすることで組紐加工時の摩擦が少なくなるため、フィラメントブレイクが発生することなく、扁平コードからなる薄肉のベルト補強層を形成することができた。その結果、従来例との対比において、タイヤの耐久性を損なうことなく転がり抵抗を低減することができた。
【００３７】
実施例２のタイヤでは、ヤーンの撚り数を実施例１よりも少なくして１０回／１００ｍｍ以下にすることで、更に扁平化されたコードを得ることができた。その結果、実施例１よりも転がり抵抗を低減することができた。
【００３８】
実施例３のタイヤでは、ヤーンの撚り数を実施例１よりも多くしたところ、コードの扁平化が阻害された。その結果、実施例１よりも転がり抵抗が悪化した。
【００３９】
実施例４のタイヤでは、接着液のＲＦ／Ｌ比を実施例２よりも小さくして１／５〜１／３．５の範囲内にすることで、ディップドヤーンの表面が滑らかになった。そのため、組紐加工時の摩擦を更に低減し、フィラメントブレイクが発生することなく、扁平コードからなる薄肉のベルト補強層を形成することができた。しかも、走行時においても摩擦によるフィラメントブレイクが発生し難いので、コード強力を維持することができた。その結果、実施例２よりも耐久性が向上した。
【００４０】
実施例５のタイヤでは、接着液のＲＦ／Ｌ比を実施例４よりも小さくして１／３．５＜ＲＦ／Ｌとしたところ、ディップドヤーンが硬くなり、耐疲労性が低下した。その結果、実施例４よりも耐久性が低下した。
【００４１】
一方、比較例のタイヤでは、ヤーンを組紐にしてからディップ処理を行っているため、組紐加工時にヤーン同士の擦れ合いによりフィラメントブレイクが発生した。その結果、従来例との対比において、転がり抵抗は低減することができたが、耐久性は悪化した。
【符号の説明】
【００４２】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
１０  組紐構造を有するコード
１１  有機繊維マルチフィラメントヤーン
１２  接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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