(57)【要約】  補強コードの剛性と疲労耐久性とを両立させたタイヤ用補強部材およびこれを用いたタイヤを提供する。  補強コード１０１が１本または複数本で並列に引き揃えられてゴムにより被覆されてなるゴム−コード複合体を用いたタイヤ用補強部材１００である。補強コード１０１が、炭素繊維コード１０２ａからなるコア部１０２の周囲に、炭素繊維以外の非金属繊維からなる非金属繊維コード１０３ａを複数本で螺旋状に巻回してなるシース部１０３が形成されているハイブリッドコードよりなり、非金属繊維コードの２５℃における引張弾性率が０．１ＧＰａ以上である。
2019116766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強コードが１本または複数本で並列に引き揃えられてゴムにより被覆されてなるゴム−コード複合体を用いたタイヤ用補強部材であって、
前記補強コードが、炭素繊維コードからなるコア部の周囲に、炭素繊維以外の非金属繊維からなる非金属繊維コードを複数本で螺旋状に巻回してなるシース部が形成されているハイブリッドコードよりなり、該非金属繊維コードの２５℃における引張弾性率が０．１ＧＰａ以上であることを特徴とするタイヤ用補強部材。
【請求項２】
前記炭素繊維コードが、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有し、該炭素繊維コードの上撚り数をａ、下撚り数をｂ、該炭素繊維コードの総繊度をｃ、前記下撚りコードの総繊度をｄ、コード比重をＣとしたとき、
Ｚ１＝ｔａｎθ１＝ａ×√（０．１２５×ｃ／Ｃ）／１０００で表される、前記炭素繊維コードの上撚り係数Ｚ１が、０．０１以上１．０以下の範囲であり、
Ｚ２＝ｔａｎθ２＝ｂ×√（０．１２５×ｄ／Ｃ）／１０００で表される、前記炭素繊維コードの下撚り係数Ｚ２が、０．０１以上１．０以下の範囲である請求項１記載のタイヤ用補強部材。
【請求項３】
前記炭素繊維コードの、上撚り係数Ｚ１が０．０１以上０．９以下の範囲であり、下撚り係数Ｚ２が０．０１以上０．５以下の範囲である請求項２記載のタイヤ用補強部材。
【請求項４】
前記炭素繊維コードの、上撚り係数Ｚ１が０．３以上０．７以下の範囲であり、下撚り係数Ｚ２が０．１以上０．３５以下の範囲である請求項３記載のタイヤ用補強部材。
【請求項５】
前記炭素繊維コードの総繊度ｃが１０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが３００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲である請求項２〜４のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項６】
前記炭素繊維コードの総繊度ｃが５０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが１５００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲である請求項５記載のタイヤ用補強部材。
【請求項７】
前記炭素繊維コードの総繊度ｃが５０００ｄｔｅｘ以上２１０００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが１５００ｄｔｅｘ以上７０００ｄｔｅｘ以下の範囲である請求項６記載のタイヤ用補強部材。
【請求項８】
前記非金属繊維コードが、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有し、該非金属繊維コードの上撚り数をｅ、該非金属繊維コードの１本あたりの総繊度をｆ、コード比重をＤとしたとき、
Ｚ３＝ｔａｎθ３＝ｅ×√（０．１２５×ｆ／Ｄ）／１０００で表される、前記非金属繊維コードの上撚り係数Ｚ３が、０．０１以上０．３以下の範囲である請求項１〜７のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項９】
前記非金属繊維コードの上撚り係数Ｚ３が、０．１５以上０．２５以下の範囲である請求項８記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１０】
前記非金属繊維コードの１本あたりの総繊度ｆが、５０ｄｔｅｘ以上３０００ｄｔｅｘ以下の範囲である請求項８または９記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１１】
前記非金属繊維コードが、ガラス繊維からなる請求項１〜１０のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１２】
前記炭素繊維コードに対し前記非金属繊維コードを巻き付ける際の旋回数Ｘ（回／１０ｃｍ）が０．１以上４０以下の範囲である請求項１〜１１のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１３】
前記旋回数Ｘ（回／１０ｃｍ）が２以上３０以下の範囲である請求項１２記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１４】
前記旋回数Ｘ（回／１０ｃｍ）が１０以上２０以下の範囲である請求項１３記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１５】
前記補強コードの打込み本数をＡ（本／５０ｍｍ）、該補強コードのコード径をＢ（ｍｍ）としたとき、Ｙ＝（５０−Ａ×Ｂ）／Ａで表される、タイヤ用補強部材内で隣り合う該補強コード間の、コード長手方向に直交する方向におけるコード間隔Ｙが０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲である請求項１〜１４のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１６】
前記ゴム−コード複合体を螺旋状に巻回して上層と下層とが形成された螺旋状コード層を有する請求項１〜１５のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１７】
前記螺旋状コード層の上層と下層との間に、芯材コード層を備える請求項１６記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１８】
前記芯材コード層の芯材コードが金属コードからなり、かつ、該芯材コードが、該芯材コード層の長手方向に対して４０°以上９０°以下の傾斜角度を有する請求項１７記載のタイヤ用補強部材。
【請求項１９】
前記芯材コード層の厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下である請求項１７または１８記載のタイヤ用補強部材。
【請求項２０】
請求項１〜１９のうちいずれか一項記載のタイヤ用補強部材を備えることを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用補強部材（以下、単に「補強部材」とも称する）およびこれを用いたタイヤの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤの補強部材に関しては、種々検討がなされてきている。例えば、乗用車用タイヤの補強部材であるベルトの構造としては、タイヤの骨格部材となるカーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に、補強コードのコード方向が互いに交錯する２層以上のベルト交錯層を配設した構造が一般的である。これ以外にも、ベルトの構造として、上下２層のベルト層を補強コードを互いに交差するように配置するとともに、補強コードをベルト層端部で折り返して、一方から他方のベルト層に延在する螺旋巻き構造とする形態も知られている。【０００３】
このような構造として、例えば、特許文献１には、トレッド部のカーカス層外周側に補強コードを配列した複数のベルト層を埋設し、上下２層のベルト層を、その有機繊維からなる補強コードを互いに交差するように配置すると共に、その補強コードをベルト層端部で折り返して一方から他方のベルト層に延在する螺旋巻き構造に構成し、上下２層のベルト層間にスチールコードからなる補強コードを配列したベルト層を介設すると共に、このベルト層の補強コードのタイヤ周方向に対する配向角度αを４５〜６５°にした空気入りラジアルタイヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０９５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タイヤの補強部材に用いる補強コードとしては、特許文献１に開示されているように、有機繊維コードやスチールコードなどが一般的に使用されている。これに対し、タイヤ性能の向上を図るためには補強コードの高剛性化が必要となるが、既存の材料ではコードの太径化が必要であり、これに伴い重量増や耐久性の悪化が生ずるため、これらは背反性能となる。【０００６】
また、補強コードに炭素繊維等の高剛性繊維を用いることで、コードを太径化せずに高剛性化を行うことも考えられる。しかしながら、高剛性繊維は一般に疲労耐久性が悪いことから、耐久性の面で課題があり、高剛性と高疲労耐久性との両立は困難であった。【０００７】
そこで本発明の目的は、補強コードの剛性と疲労耐久性とを両立させたタイヤ用補強部材およびこれを用いた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】
【０００８】
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、タイヤ用補強部材に用いる補強コードとして、炭素繊維コードからなるコア部の周囲に、所定の物性を有する炭素繊維以外の非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードを用いることで、上記課題を解決できることを見出した。【０００９】
すなわち、本発明のタイヤ用補強部材は、補強コードが１本または複数本で並列に引き揃えられてゴムにより被覆されてなるゴム−コード複合体を用いたタイヤ用補強部材であって、
前記補強コードが、炭素繊維コードからなるコア部の周囲に、炭素繊維以外の非金属繊維からなる非金属繊維コードを複数本で螺旋状に巻回してなるシース部が形成されているハイブリッドコードよりなり、該非金属繊維コードの２５℃における引張弾性率が０．１ＧＰａ以上であることを特徴とするものである。【００１０】
本発明の補強部材においては、前記炭素繊維コードが、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有し、該炭素繊維コードの上撚り数をａ、下撚り数をｂ、該炭素繊維コードの総繊度をｃ、前記下撚りコードの総繊度をｄ、コード比重をＣとしたとき、
Ｚ１＝ｔａｎθ１＝ａ×√（０．１２５×ｃ／Ｃ）／１０００で表される、前記炭素繊維コードの上撚り係数Ｚ１が、０．０１以上１．０以下の範囲であり、
Ｚ２＝ｔａｎθ２＝ｂ×√（０．１２５×ｄ／Ｃ）／１０００で表される、前記炭素繊維コードの下撚り係数Ｚ２が、０．０１以上１．０以下の範囲であることが好ましい。この場合、前記炭素繊維コードの、上撚り係数Ｚ１が０．０１以上０．９以下の範囲であり、下撚り係数Ｚ２が０．０１以上０．５以下の範囲であることがより好ましく、上撚り係数Ｚ１が０．３以上０．７以下の範囲であり、下撚り係数Ｚ２が０．１以上０．３５以下の範囲であることがさらに好ましい。【００１１】
また、本発明の補強部材においては、前記炭素繊維コードの総繊度ｃが１０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが３００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲であることが好ましく、前記炭素繊維コードの総繊度ｃが５０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが１５００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲であることがより好ましく、前記炭素繊維コードの総繊度ｃが５０００ｄｔｅｘ以上２１０００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、前記下撚りコードの総繊度ｄが１５００ｄｔｅｘ以上７０００ｄｔｅｘ以下の範囲であることがさらに好ましい。【００１２】
さらに、本発明の補強部材においては、前記非金属繊維コードが、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有し、該非金属繊維コードの上撚り数をｅ、該非金属繊維コードの１本あたりの総繊度をｆ、コード比重をＤとしたとき、
Ｚ３＝ｔａｎθ３＝ｅ×√（０．１２５×ｆ／Ｄ）／１０００で表される、前記非金属繊維コードの上撚り係数Ｚ３が、０．０１以上０．３以下の範囲であることが好ましい。この場合、前記非金属繊維コードの上撚り係数Ｚ３が、０．１５以上０．２５以下の範囲であることがより好ましい。【００１３】
さらにまた、本発明の補強部材においては、前記非金属繊維コードの１本あたりの総繊度ｆが、５０ｄｔｅｘ以上３０００ｄｔｅｘ以下の範囲であることが好ましい。さらにまた、本発明の補強部材においては、前記非金属繊維コードが、ガラス繊維からなることが好ましい。さらにまた、本発明の補強部材においては、前記炭素繊維コードに対し前記非金属繊維コードを巻き付ける際の旋回数Ｘ（回／１０ｃｍ）が、０．１以上４０以下の範囲であることが好ましく、２以上３０以下の範囲であることがより好ましく、１０以上２０以下の範囲であることがさらに好ましい。【００１４】
さらにまた、本発明の補強部材においては、前記補強コードの打込み本数をＡ（本／５０ｍｍ）、該補強コードのコード径をＢ（ｍｍ）としたとき、Ｙ＝（５０−Ａ×Ｂ）／Ａで表される、タイヤ用補強部材内で隣り合う該補強コード間の、コード長手方向に直交する方向におけるコード間隔Ｙが、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。【００１５】
さらにまた、本発明の補強部材は、好適には、前記ゴム−コード複合体を螺旋状に巻回して上層と下層とが形成された螺旋状コード層を有するものであり、前記螺旋状コード層の上層と下層との間に、芯材コード層を備えるものとすることもできる。この場合、前記芯材コード層の芯材コードが金属コードからなり、かつ、該芯材コードが、該芯材コード層の長手方向に対して４０°以上９０°以下の傾斜角度を有することが好ましい。また、前記芯材コード層の厚みは、好適には１ｍｍ以上３ｍｍ以下である。【００１６】
また、本発明のタイヤは、上記タイヤ用補強部材を備えることを特徴とするものである。【００１７】
ここで、本発明において非金属繊維コードの２５℃における引張弾性率は、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して測定することができる。また、本発明において炭素繊維コードの総繊度ｃ、下撚りコードの総繊度ｄおよび非金属繊維コードの１本あたりの総繊度ｆは、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して測定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、補強コードの剛性と疲労耐久性とを両立させたタイヤ用補強部材およびこれを用いたタイヤを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のタイヤ用補強部材の一例を示す、補強コードの長手方向に直交する方向における部分断面図である。
【図２】本発明のタイヤ用補強部材の他の例を示す幅方向断面図である。
【図３】図２に示す本発明のタイヤ用補強部材の他の例における補強コード角度を示す概略平面図である。
【図４】本発明の乗用車用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図５】本発明の乗用車用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。
【図６】本発明のトラック・バス用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図７】本発明のトラック・バス用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。
【図８】本発明の建設車両用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図９】本発明の建設車両用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明のタイヤ用補強部材は、補強コードが１本または複数本で並列に引き揃えられてゴムにより被覆されてなるゴム−コード複合体を用いて形成されるものである。図１に、本発明のタイヤ用補強部材の一例を示す、補強コードの長手方向に直交する方向の部分断面図を示す。図示する本発明の一例のタイヤ用補強部材１００においては、補強コード１０１が、炭素繊維コード１０２ａからなるコア部１０２の周囲に、炭素繊維以外の非金属繊維からなる非金属繊維コード１０３ａを複数本で螺旋状に巻回してなるシース部１０３が形成されているハイブリッドコードよりなり、非金属繊維コードの２５℃における引張弾性率が、０．１ＧＰａ以上である。
【００２１】
炭素繊維等の高剛性繊維の疲労耐久性の低さは、素材の圧縮剛性の弱さに起因するものである。タイヤ内では補強部材は曲率をもって配置されており、この曲率の曲げの内側において、特に圧縮に入力が入りやすい。この圧縮入力は、コードを細くして曲げ内側の曲率半径を大きくすることで低減することが可能であるが、単純なコード細径化ではコードの剛性や破断強度が低下するため、必要な物性値を達成し得ない。そこで、本発明においては、補強コードとして、高剛性であるが疲労耐久性に劣る炭素繊維によりコア部を形成するとともに、その周囲に、炭素繊維よりも疲労耐久性に優れた非金属繊維からなるシース部を設けたハイブリッドコードを用いることで、補強コード全体としての剛性と疲労耐久性とをより高度にバランスさせることを可能としたものである。
【００２２】
本発明によれば、補強コード１０１のシース部１０３を形成する非金属繊維コード１０３ａとして、２５℃における引張弾性率が０．１ＧＰａ以上であって、すなわち、炭素繊維よりも低いもののある程度の剛性を有するものを用いることで、コア部１０２を構成する炭素繊維コード１０２ａと合わせて、補強コード１０１としての必要な剛性を確保することができる。また、本発明によれば、シース部１０３を構成する非金属繊維コード１０３ａが疲労耐久性に優れることに加え、後述するようにコア部１０２を形成する炭素繊維コード１０２ａを細径化すれば、より疲労耐久性に優れるものとすることができる。シース部１０３を形成する非金属繊維コード１０３ａとしては、２５℃における引張弾性率が０．１ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る補強コード１０１としては、コア部１０２が炭素繊維コード１０２ａからなり、シース部１０３が上記非金属繊維コード１０３ａからなるものであればよく、これにより本発明の所期の効果を得ることができる。
【００２４】
本発明に使用できる炭素繊維（カーボンファイバー，ＣＦ）としては、具体的には例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等を挙げることができる。また、本発明に使用できる非金属繊維としては、有機繊維、ガラス繊維（グラスファイバー）、液晶繊維、岩石繊維（ロックウール）などのうち上記剛性を満足するものを用いることができ、具体的には例えば、有機繊維としては、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、ポリケトン（ＰＫ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアリレート繊維等を好適に用いることができる。さらに、岩石繊維としては、玄武岩繊維、安山岩繊維等を挙げることができる。中でも、本発明においては、非金属繊維として、ガラス繊維を用いることが好ましい。
【００２５】
本発明において、炭素繊維コード１０２ａとしては、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の炭素繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有するものを用いることができる。
【００２６】
また、本発明においては、炭素繊維コード１０２ａの上撚り数をａ、下撚り数をｂ、炭素繊維コードの総繊度をｃ、下撚りコードの総繊度をｄ、コード比重をＣとしたとき、下記条件を満足することが好ましい。すなわち、Ｚ１＝ｔａｎθ１＝ａ×√（０．１２５×ｃ／Ｃ）／１０００で表される、炭素繊維コード１０２ａの上撚り係数Ｚ１は、好適には０．０１以上１．０以下の範囲であり、より好適には０．０１以上０．９以下の範囲であり、さらに好適には０．３以上０．７以下の範囲である。また、Ｚ２＝ｔａｎθ２＝ｂ×√（０．１２５×ｄ／Ｃ）／１０００で表される、炭素繊維コード１０２ａの下撚り係数Ｚ２は、好適には０．０１以上１．０以下の範囲であり、より好適には０．０１以上０．５以下の範囲であり、さらに好適には０．１以上０．３５以下の範囲である。炭素繊維コード１０２ａの上撚り係数Ｚ１および下撚り係数Ｚ２が上記範囲を満足するものとすることで、タイヤ用補強部材として必要十分な剛性と疲労性を両立可能であるので、好ましい。
【００２７】
さらに、本発明において炭素繊維コード１０２ａの総繊度ｃは、好適には１０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、より好適には５０００ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、さらに好適には５０００ｄｔｅｘ以上２１０００ｄｔｅｘ以下の範囲である。一方、炭素繊維コード１０２ａの下撚りコードの総繊度ｄは、好適には３００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、より好適には１５００ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、さらに好適には１５００ｄｔｅｘ以上７０００ｄｔｅｘ以下の範囲である。炭素繊維コード１０２ａの総繊度ｃおよび下撚りコードの総繊度ｄが上記範囲を満足するものとすることで、タイヤ用補強部材として必要十分な破断強度と剛性を確保可能であるので、好ましい。
【００２８】
本発明において、非金属繊維コード１０３ａとしては、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた下撚りコードの複数本を、さらに撚り合わせた上撚りコードからなる複撚り構造、または、複数本の非金属繊維フィラメントを撚り合わせた上撚りコードからなる片撚り構造を有するものを用いることができ、これにより疲労耐久性を向上することができる。
【００２９】
また、本発明においては、非金属繊維コード１０３ａの上撚り数をｅ、非金属繊維コード１０３ａの１本あたりの総繊度をｆ、コード比重をＤとしたとき、Ｚ３＝ｔａｎθ３＝ｅ×√（０．１２５×ｆ／Ｄ）／１０００で表される、非金属繊維コード１０３ａの上撚り係数Ｚ３は、好適には０．０１以上０．３以下の範囲であり、より好適には０．１５以上０．２５以下の範囲である。非金属繊維コード１０３ａの上撚り係数Ｚ３が上記範囲を満足するものとすることで、コア部の炭素繊維の剛性を補いつつ、十分な疲労性を確保可能であるので、好ましい。
【００３０】
さらに、非金属繊維コード１０３ａの１本あたりの総繊度ｆは、好適には５０ｄｔｅｘ以上３０００ｄｔｅｘ以下の範囲であり、より好適には２００ｄｔｅｘ以上１５００ｄｔｅｘ以下の範囲であって、炭素繊維コード１０２ａの周囲に巻回する非金属繊維コード１０３ａの本数としては、例えば、１０〜３０本とすることができる。非金属繊維コード１０３ａの１本あたりの総繊度が上記範囲を満足するものとすることで、コード全体としての破断強度と剛性を必要十分に達成することが可能であるので、好ましい。
【００３１】
さらにまた、炭素繊維コード１０２ａに対し非金属繊維コード１０３ａを巻き付ける際の旋回数Ｘ（回／１０ｃｍ）は、好適には０．１以上４０以下の範囲であり、より好適には２以上３０以下の範囲であり、さらに好適には１０以上２０以下の範囲である。非金属繊維コード１０３ａの旋回数Ｘが上記範囲を満足するものとすることで、コードの疲労性を必要十分に確保可能であるので、好ましい。
【００３２】
なお、補強コード１０１には、接着剤処理を施してゴムとの接着性を向上させることが好ましい。この接着剤処理は、ＲＦＬ系接着剤等の汎用の接着剤を用いて、常法に従って行うことができる。
【００３３】
また、本発明においては、図１に示すように、補強コード１０１の打込み本数をＡ（本／５０ｍｍ）、補強コード１０１のコード径をＢ（ｍｍ）としたとき、Ｙ＝（５０−Ａ×Ｂ）／Ａで表される、タイヤ用補強部材１００内で隣り合う補強コード１０１間の、コード長手方向に直交する方向におけるコード間隔Ｙが、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００３４】
タイヤ用補強部材内における補強コード１０１間の間隔が小さくなりすぎると、局所的な発熱やフレッティング等の発生により耐久性が低下するおそれがあるが、本発明においては、打込み本数とコード径との関係で特定されるコード間隔を上記範囲に規定したことで、耐久性を損なうことがない。コード間隔Ｙ（ｍｍ）は、好適には０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、より好適には０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【００３５】
本発明のタイヤ用補強部材は、各種タイヤにおける各種補強部材として用いることができる。タイヤ種としては、例えば、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、建設車両用タイヤ、二輪車用タイヤ、航空機用タイヤ、農業用タイヤなどを挙げることができる。また、タイヤとしては、空気入りタイヤには限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤの補強部材としても用いることができる。補強部材の種類としては、例えば、各種タイヤのベルト、カーカス、キャップ・レイヤー層、チェーファー等を挙げることができる。中でも、本発明のタイヤ用補強部材は、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤのベルトとして、好適に適用することができる。
【００３６】
また、本発明のタイヤ用補強部材は、特に、以下に詳述する螺旋状コード層の形態としても、好適に用いることができる。
【００３７】
図２，図３は、本発明の他の好適な実施の形態に係るタイヤ用補強部材の幅方向断面図および概略平面図である。図示する本発明のタイヤ用補強部材２００は、上記ハイブリッドコードからなる補強コード１０１を螺旋状に巻回して上層１Ａと下層１Ｂとを形成してなる構造を有する螺旋状コード層１を有しており、これにより、高い剛性と良好な疲労耐久性とを備えるものである。
【００３８】
本発明のタイヤ用補強部材２００において、螺旋状コード層１は、補強コードを１本または複数本、例えば、２〜１００本で並列に引き揃えて、ゴムにより被覆してなるゴム−コード複合体を、螺旋状に巻回して平坦な帯状体とするか、または、芯材コード層２の周囲に螺旋状に巻き付けることにより形成される。螺旋状コード層１における補強コードの打ち込み数は、例えば、５〜６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３９】
また、本発明のタイヤ用補強部材２００において、螺旋状コード層１の補強コード１０１は、補強部材２００の長手方向に対して１０°以上４５°以下の傾斜角度を有することが好ましい。かかる構成とすることにより、補強部材２００の長手方向に対する伸びを抑制することができる。この角度は、好適には１５°以上３０°以下である。
【００４０】
図示する例では、螺旋状コード層１は、上層１Ａと下層１Ｂとの間に芯材コード層２を備え、すなわち、芯材コード層２に対し補強コードが螺旋状に巻き付けられて螺旋状コード層１が形成されているが、本発明においては、これに制限されず、芯材コード層２は設けなくてもよい。また、芯材コード層２を設ける場合、芯材コード層２は１層で設けてもよく、複数層、例えば、２〜１０層で積層して設けることもできる。ここで、芯材コード層２は、芯材コード２ａを多数本並行に引き揃え、この上下に未加硫ゴムを配置して、芯材コード２ａをゴム被覆することにより製造される。芯材コード層２における芯材コード２ａの打ち込み数は、例えば、５〜６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。
【００４１】
本発明のタイヤ用補強部材２００において、芯材コード層２の芯材コード２ａは、芯材コード層２の長手方向に対して４０°以上９０°以下の傾斜角度を有するものとすることができる。芯材コード２ａの角度を上記範囲とすることで、芯材コード２ａの張力が低下して、芯材コード２ａの破断に至るまでの余剰が多くなる。その結果、障害物の入力を受けても芯材コード２ａは破断しにくくなる。このような効果を良好に得るためには、芯材コード層２の芯材コード２ａの傾斜角度は、芯材コード層２の長手方向に対し５０°以上９０°以下であることがより好ましい。なお、芯材コード層２を複数層設ける場合には、複数層の芯材コード層２が交錯層を構成してもよい。
【００４２】
ここで、本発明のタイヤ用補強部材２００においては、芯材コード層２の長手方向の剛性が高くないため、長手方向に伸びやすい。しかし、芯材コード層２の芯材コード２ａが長手方向に対して４０°以上９０°以下の角度を有するものとした場合、補強部材２００全体で考えると、螺旋状コード層１のポワソン変形は、芯材コード層２により抑制されることとなる。すなわち、本発明のタイヤ用補強部材２００において、芯材コード層２の芯材コード２ａを長手方向に対して４０°以上９０°以下の角度を有するものとすると、芯材コード層２がポワソン変形による幅方向に縮む変形に対して、つっかえ棒として機能する。その結果、補強部材２００の長手方向への伸びが抑制され、長手方向における剛性が向上する。また、ポワソン変形が抑制されることで、長手方向の剛性が向上するのと同時に、幅方向に対する縮み変形も抑制されることになるため、幅方向の剛性も向上する。このように、タイヤ周方向に対し低角度に交錯している１組以上の補強層は、内圧充填で周方向に伸ばされ、これに伴い同層はタイヤ幅方向に縮むが、この縮む変形を高角度に補強層を配することで抑制することを、以下、つっかえ棒効果と称する。
【００４３】
本発明において、芯材コード層２の芯材コード２ａの材質としては、特に制限はなく、従来汎用の各種の金属コードや有機繊維コードなどを適宜用いることができる。具体的には例えば、金属コードとしては、スチールフィラメントや、スチールフィラメントを複数本撚り合わせたスチールコードを用いることができる。特に、つっかえ棒効果を良好に得るためには、幅方向の圧縮剛性が大きいことが好ましい。そのため、モノフィラメントコードよりも撚りコードを用いることが好ましい。この場合、コードの撚り構造についても種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。断面構造としては、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を採用することができ、また、断面形状が偏平のコードを使用することもできる。さらに、異なる材質のフィラメントを撚り合わせたコードを採用することも可能である。なお、スチールコードを構成するスチールフィラメントは、鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量成分を含んでいてもよい。また、スチールフィラメントの表面には、ゴムとの接着性を改善するため、ブラスめっきが施されていてもよい。
【００４４】
有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、ポリケトン（ＰＫ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアリレート繊維等を用いることができる。また、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維やピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭素繊維（カーボンファイバー）、ガラス繊維（グラスファイバー）、玄武岩繊維や安山岩繊維等の岩石繊維（ロックウール）などを用いることもできる。なお、これらの補強コードには、接着剤処理を施してゴムとの接着性を向上させることが好ましい。この接着剤処理は、ＲＦＬ系接着剤等の汎用の接着剤を用いて、常法に従って行うことができる。さらに、上記のうちのいずれか２種以上からなるハイブリッドコードを用いてもよい。特には、芯材コード層２の芯材コード２ａは、金属コードからなることが、つっかえ棒効果を良好に得ることができるため、好ましい。
【００４５】
本発明において、螺旋状コード層１や芯材コード層２のコーティングゴムに用いるゴム組成物としては、既知のものを用いることができ、特に制限されない。例えば、コーティングゴムに用いられるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムの他；ビニル芳香族炭化水素／共役ジエン共重合体、ポリイソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム等の合成ゴム等の公知のゴム成分の全てを用いることができる。ゴム成分は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。金属コードとの接着特性およびゴム組成物の破壊特性の観点からは、ゴム成分としては、天然ゴムおよびポリイソプレンゴムの少なくとも一方よりなるか、５０質量％以上の天然ゴムを含み残部が合成ゴムからなるものが好ましい。
【００４６】
本発明において、コーティングゴムに用いられるゴム組成物には、カーボンブラックやシリカ等の充填剤、アロマオイル等の軟化剤、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメトキシメチルメラミン、ヘキサメチレンメチルメラミン等のメトキシメチル化メラミン等のメチレン供与体、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を通常の配合量で適宜配合することができる。また、本発明においてコーティングゴムとして用いられるゴム組成物の調製方法に特に制限はなく、常法に従い、例えば、バンバリーミキサーやロール等を用いて、ゴム成分に、硫黄、有機酸コバルト塩および各種配合剤等を練り込んで調製すればよい。
【００４７】
本発明のタイヤ用補強部材２００において、芯材コード層２の厚みは、好適には１ｍｍ以上３ｍｍ以下、より好適には１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。芯材コード層２の厚みを上記範囲とすることにより、十分な圧縮剛性を持つ芯材コード層を適用することが可能となるとともに、芯材コード層にストリップを巻き付ける際の、芯材コード層２の幅方向端部におけるストリップの巻き付け半径Ｒをある程度大きく確保することができ、ストリップ材の巻き付け性能を十分に確保することができる。また、芯材コード層における芯材コード２ａの打ち込み数は、一般的には１０〜６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。打ち込み数をこの範囲とすることで、つっかえ棒効果を良好に得ることができるが、本発明においては、この範囲に限定されるものではない。
【００４８】
また、本発明のタイヤ用補強部材２００においては、芯材コード層２の幅方向端部における芯材コード２ａと、螺旋状コード層１の幅方向端部における補強コード１０１と、の間の距離Ｌが、芯材コード層２の芯材コード２ａの径の０．２〜２０倍であることが好ましい。芯材コード層２を構成する芯材コード２ａの切断端と、螺旋状に巻かれている螺旋状コード層１を構成する補強コード１０１と、の補強部材間の幅方向の距離Ｌを、芯材コード層２をなす芯材コード２ａの径の０．２〜２０倍にすることで、芯材コード層２のつっかえ棒としての効果を保持しつつ、芯材コード２ａの切断端からの亀裂の発生に起因する耐久性能の低下を抑制することができる。また、芯材コード２ａと補強コード１０１との間に十分にゴムが存在するため、補強部材２００の幅方向における剛性をさらに向上させることができる。
【００４９】
本発明の補強部材２００は、乗用車用、トラック・バス用、建設車両用、二輪車用、航空機用、農業用等のタイヤの補強部材として好適に用いることができる。また、タイヤとしては、空気入りタイヤには限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤの補強部材としても用いることができる。なお、本発明の補強部材２００の適用部位については特に制限はない。例えば、好適には、トレッド部の大半を覆うベルトである。本発明の補強部材２００は、上述のとおり、長手方向の剛性が向上するのと同時に、幅方向の剛性も向上している。そのため、本発明の補強部材２００をベルトとして用いることで、繰り返し入力によるベルトの層間の剥離の抑制や、路上の障害物を踏むことによるコードの破断の抑制以外にも、内圧時の溝底の歪低減による溝底に生じるクラック、および経時変化を抑制することができ、タイヤの摩耗速度、偏摩耗を抑制することができる。
【００５０】
本発明の補強部材２００は、ベルト以外にも、例えば、トレッドの一部の局所的な補強にのみに使用してもよい。例えば、トレッド端部近傍、赤道面近傍、溝底近傍といった局所的な補強にのみ使用することも可能である。なお、本発明の補強部材を単独で使用する他に、複数の補強部材をタイヤ幅方向に並べて用いてもよく、タイヤ幅方向にずらしながら螺旋状に周方向に巻き付けてトレッド部を覆う構成としてもよい。
【００５１】
次に、本発明のタイヤについて説明する。
本発明のタイヤは、上記本発明の補強部材を備えるものであり、例えば、乗用車用タイヤ、トラック・バス用タイヤ、建設車両用タイヤ、二輪車用タイヤ、航空機用タイヤ、農業用タイヤが挙げられる。好適には、乗用車用、トラック・バス用および建設車両用のタイヤである。また、本発明のタイヤは、空気入りタイヤに限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤとしても用いることができる。
【００５２】
本発明の補強部材の適用部位については特に制限はなく、例えば、ベルト、カーカス、キャップ・レイヤー層、チェーファー、タイヤサイド部へのインサート等を挙げることができる。中でも、本発明のタイヤ用補強部材は、例えば、トレッド部の大半を覆うベルトとして好適である。特に、本発明の補強部材２００をベルトとして用いることで、内圧時の溝底の歪低減による溝底に生じるクラック、および経時変化を抑制することができ、タイヤの摩耗速度、偏摩耗を抑制することができる。これ以外にも、例えば、トレッドの一部の局所的な補強にのみ本発明の補強部材を使用してもよく、例えば、トレッド端部近傍、赤道面近傍、溝底近傍といった局所的な補強にのみ使用することも可能である。なお、補強部材を単独で使用する他に、複数の補強部材をタイヤ幅方向に並べてもよく、タイヤ幅方向にずらしながら螺旋状に周方向に巻き付けてトレッド部を覆う構成としてもよい。
【００５３】
図４は、本発明の乗用車用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する乗用車用タイヤ１０においては、接地部を形成するトレッド部１１と、このトレッド部１１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２の内周側に連続するビード部１３と、を備えている。トレッド部１１、サイドウォール部１２およびビード部１３は、一方のビード部１３から他方のビード部１３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス１４により補強されている。なお、図示する乗用車用タイヤ１０においては、一対のビード部１３にはそれぞれビードコア１５が埋設され、カーカス１４は、このビードコア１５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。本発明においては、カーカス１４として、本発明の補強部材１００を用いることができ、この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が５〜３０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜３ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００５４】
図示する乗用車用タイヤ１０においては、カーカス１４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に、２層のベルト層１７ａ、１７ｂからなるベルト１７が配設されている。本発明においては、２層のベルト層１７ａ、１７ｂからなるベルト１７として、本発明の補強部材１００を用いることができる。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２００ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜３ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００５５】
また、図５は、本発明の乗用車用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。図示する乗用車用タイヤ１０においては、カーカス１４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に、２層のベルト層１７ａ、１７ｂに代えて、本発明の補強部材２００における３層の補強層が配置されている。すなわち、本発明の補強部材２００の螺旋状コード層１が、タイヤ周方向に対し所定の角度をなすコード層が層間で互いに交錯する交錯ベルト層となる。また、芯材コード層２が、第２ベルト層となる。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００５６】
本発明のタイヤにおいては、カーカス１４や通常のベルト１７について本発明の補強部材１００を適用した場合においても、ベルト１７に代えて本発明の補強部材２００を適用した場合においても、高剛性かつ優れた疲労耐久性を有する補強部材により、タイヤ性能の向上効果を得ることができる。本発明のタイヤにおいては、上記本発明の補強部材を用いる以外の点については、特に制限はなく、常法に従い構成することができる。
【００５７】
本発明の乗用車用タイヤ１０においては、カーカス１４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス１４としては、通常、有機繊維コード層からなるカーカスプライを１〜２層とすることが好ましい。また、タイヤ径方向におけるカーカス１４の最大幅位置は、例えば、ビード部１３側に近づけてもよく、トレッド部１１側に近づけてもよい。例えば、カーカス１４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス１４は、図示するように、１対のビードコア１５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア１５から延びてトレッド部１１付近で途切れるカーカスプライ片を一対用いて形成することもできる（図示せず）。
【００５８】
また、カーカス１４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス１４の折り返し端をビードフィラー１６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス１４の折り返し端をビードフィラー１６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、ベルト１７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス１４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス１４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア１５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス１４の打ち込み数としては、一般的には１０〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【００５９】
本発明の乗用車用タイヤ１０において、ベルト１７は、タイヤ周方向に対し１０〜４５°の角度で傾斜して複数本で並列配置されたベルトコードがゴムにより被覆されてなり、通常は、２層以上で、コード方向が互いに交錯するように配置される。ベルトコードとしては、通常はスチールコードまたはポリエステルやレーヨン、ナイロンなどの有機繊維コードを用いることができる。なお、ベルト１７の打ち込み数としては、一般的には１０〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【００６０】
本発明の乗用車用タイヤ１０においては、ベルト１７または本発明の補強部材以外にも、さらに、他のベルト層（図示せず）を備えていてもよい。他のベルト層は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。他のベルト層は、ベルト１７または本発明の補強部材のタイヤ径方向外側に配置しても内側に配置してもよい。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。
【００６１】
スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の９０％〜１１５％とすることが好ましく、特に１００％〜１０５％が好ましい。
【００６２】
また、本発明の乗用車用タイヤにおいては、ベルト１７または本発明の補強部材のタイヤ径方向外側にベルト補強層１８を設けてもよい。ベルト補強層１８としては、ベルト１７または補強部材の全幅以上にわたって配置されるキャップ層１８ａや、ベルト１７または補強部材の両端部を覆う領域に配置されるレイヤー層１８ｂが挙げられる。キャップ層１８ａおよびレイヤー層１８ｂはそれぞれ単独で設けてもよく、併用してもよい。または、２層以上のキャップ層や２層以上のレイヤー層の組み合わせであってもよい。
【００６３】
キャップ層１８ａおよびレイヤー層１８ｂの補強コードとしては、種々の材質が採用可能であり、代表的な例としては、レーヨン、ナイロン、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、ガラス繊維、炭素繊維、スチール等が挙げられる。軽量化の点から、有機繊維コードが特に好ましい。補強コードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコード、さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたハイブリットコードを採用することもできる。また、補強コードには、破断強度を高めるために波状のコードを用いてもよい。同様に破断強度を高めるために、例えば、破断時の伸びが４．５〜５．５％のハイエロンゲーションコードを用いてもよい。また、本発明においては、キャップ層１８ａおよびレイヤー層１８ｂとして、本発明の補強部材１００を用いることもでき、この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が５〜１５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜３ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００６４】
本発明の乗用車用タイヤ１０にキャップ層１８ａを設ける場合、キャップ層１８ａの幅は、傾斜ベルト層よりも幅広であってもよく、幅狭であってもよい。例えば、傾斜ベルト層のうち幅の最も大きい最大幅傾斜ベルト層の９０％〜１１０％の幅とすることができる。キャップ層およびレイヤー層の打ち込み数は、一般的には２０〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、この範囲に限定されるものではない。例えば、キャップ層１８ａにおいては、また、タイヤ幅方向に剛性・材質・層数・打ち込み密度等の分布を持たせることもでき、例えばタイヤ幅方向端部のみ層数を増やすこともでき、一方でセンター部のみ層数を増やすこともできる。
【００６５】
キャップ層１８ａおよびレイヤー層１８ｂは、スパイラル層として構成することが製造の観点から特に有利である。この場合、平面内において互いに平行に配列された複数本のコアワイヤを、上記平行配列を維持したままラッピングワイヤによって束ねた、ストリップ状のコードによって形成してもよい。
【００６６】
本発明の乗用車用タイヤ１０においては、トレッド部１１の形状としては、狭幅大径サイズの乗用車用タイヤの場合には、タイヤ幅方向断面にて、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド表面上の点Ｐを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ１とし、接地端Ｅを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ２として、直線ｍ１と直線ｍ２とのタイヤ径方向の距離を落ち高ＬＣＲとし、タイヤのトレッド幅をＴＷとするとき、比ＬＣＲ／ＴＷを０．０４５以下とすることが好ましい。比ＬＣＲ／ＴＷを上記の範囲とすることにより、タイヤのクラウン部がフラット化（平坦化）し、接地面積が増大して、路面からの入力（圧力）を緩和して、タイヤ径方向の撓み率を低減し、タイヤの耐久性および耐摩耗性を向上させることができる。また、トレッド端部がなめらかであることが好ましい。
【００６７】
また、トレッドパターンとしては、フルラグパターン、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。
【００６８】
フルラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。このような横溝が主体のパターンは、特に雪上性能を効果的に発揮することができる。
【００６９】
リブ状陸部主体パターンは、一本以上の周方向溝もしくは周方向溝とトレッド端部によりタイヤ幅方向を区画された、リブ状陸部を主体とするパターンである。ここでリブ状陸部とはタイヤ幅方向に横断する横溝を有さずにタイヤ周方向に延びる陸部をいうが、リブ状陸部はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝を有していてもよい。ラジアルタイヤは特に高内圧使用下において高接地圧となるため、周方向剪断剛性を増加させることによりウェット路面上での接地性が向上するためと考えられる。リブ状陸部を主体とするパターンの例としては、赤道面を中心とするトレッド幅の８０％の領域においてリブ状陸部のみからなるトレッドパターン、すなわち、横溝を有さないパターンとすることができる。このようなパターンは、この領域における排水性能が特にウェット性能への寄与が大きい。
【００７０】
ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンであり、ブロックパターンのタイヤは、基本的な氷上性能および雪上性能に優れている。
【００７１】
非対称パターンは、赤道面を境として左右のトレッドパターンが非対称のパターンである。例えば、装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けたものでもよく、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部において、周方向溝の数が異なる構成のものであってもよい。
【００７２】
トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができ、発泡ゴムを用いてもよい。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。
【００７３】
さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。
【００７４】
本発明の乗用車用タイヤ１０においては、サイドウォール部１２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。また、リムガードを有する構造としてもよい。本発明の乗用車用タイヤ１０においては、リムフランジと接触する凹部１３ａが形成されていることが好ましい。
【００７５】
また、ビードコア１５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部１３としては、カーカス１４をビードコア１５に巻きつける構造のほか、カーカス１４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する乗用車用タイヤ１０においては、ビードコア１５のタイヤ半径方向外側に、ビードフィラー１６が配置されているが、本発明の乗用車用タイヤ１０においては、ビードフィラー１６は設けなくてもよい。
【００７６】
本発明の乗用車用タイヤは、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ていてもよい。インナーライナーは、ブチルゴムを主体としたゴム層のほか、樹脂を主成分とするフィルム層によって形成することができる。また、図示はしないが、タイヤ内面には、空洞共鳴音を低減するために、多孔質部材を配置したり、静電植毛加工を行うこともできる。さらに、タイヤ内面には、パンク時の空気の漏れを防ぐためのシーラント部材を備えることもできる。
【００７７】
乗用車用タイヤ１０は、特に用途は限定されない。サマー用、オールシーズン用、冬用といった用途のタイヤに適用することができる。また、サイドウォール部１２に三日月型の補強ゴム層を有するサイド補強型ランフラットタイヤや、スタッドタイヤといった特殊な構造の乗用車用タイヤに使用することも可能である。
【００７８】
図６は、本発明のトラック・バス用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、接地部を形成するトレッド部２１と、このトレッド部２１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２２と、各サイドウォール部２２の内周側に連続するビード部２３と、を備えている。トレッド部２１、サイドウォール部２２およびビード部２３は、一方のビード部２３から他方のビード部２３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス２４により補強されている。なお、図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、一対のビード部２３にはそれぞれビードコア２５が埋設され、カーカス２４は、このビードコア２５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。本発明においては、カーカス２４として、本発明の補強部材１００を用いることができ、この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００７９】
図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、カーカス２４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に、４層のベルト層２７ａ〜２７ｄからなるベルト２７が配設されている。本発明においては、４層のベルト層２７ａ〜２７ｄからなるベルト２７として、本発明の補強部材１００を用いることができる。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００８０】
また、図７は、本発明のトラック・バス用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、４層のベルト層２７ａ〜２７ｄのうちタイヤ径方向内側に位置する第１ベルト層２７ａ〜第３ベルト層２７ｃに代えて、補強部材２００を配設することができる。すなわち、本発明の補強部材２００の螺旋状コード層１が第１ベルト層２７ａおよび第３ベルト層２７ｃとなり、これらが、タイヤ周方向に対し所定の角度をなすコード層が層間で互いに交錯する交錯ベルトとなる。また、芯材コード層２が、第２ベルト層２７ｂとなる。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００８１】
本発明のタイヤにおいては、カーカス２４や通常のベルト層２７ａ〜２７ｄについて本発明の補強部材１００を適用した場合においても、ベルト層２７ａ〜２７ｄのうちの一部に代えて本発明の補強部材２００を適用した場合においても、高剛性かつ優れた疲労耐久性を有する補強部材により、タイヤ性能の向上効果を得ることができる。本発明のタイヤにおいては、上記本発明の補強部材を用いる以外の点については、特に制限はなく、常法に従い構成することができる。
【００８２】
本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、カーカス２４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス２４としては、通常、スチールコード層からなるカーカスプライを１〜２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部２３側に近づけてもよく、トレッド部２１側に近づけてもよい。例えば、カーカス２４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス２４は、図示するように、１対のビードコア２５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア２５から延びてトレッド部２１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。
【００８３】
また、カーカス２４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス２４の折り返し端をビードフィラー２６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス折り返し端をビードフィラー２６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、ベルト２７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで延ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス２４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス２４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア２５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス２４の打ち込み数としては、一般的には１０〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【００８４】
本発明のトラック・バス用タイヤ２０において、ベルト２７は、タイヤ周方向に対し１０〜４５°の角度で傾斜して複数本で並列配置されたベルトコードがゴムにより被覆されてなり、通常は、２〜４層で、少なくとも一部の層間でコード方向が互いに交錯するように配置される。ベルトコードとしては、通常はスチールコードまたはポリエステルやレーヨン、ナイロンなどの有機繊維コードを用いることができる。なお、ベルト２７の打ち込み数としては、一般的には１０〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【００８５】
図７に示す本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、本発明の補強部材２００からなるベルト層以外にも、図示するように、さらに、他のベルト層（図示例では第４ベルト層２７ｄ）を備えていてもよい。他のベルト層は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。
【００８６】
上記スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の４０％〜１１５％とすることが好ましく、特に５０％〜７０％が好ましい。なお、ベルト２７端部のタイヤ径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム２９を設けることが好ましい。これにより、ベルト２７端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。
【００８７】
また、本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、本発明の補強部材１００および他のベルト層２７ｄ、または、本発明の補強部材２００のタイヤ径方向外側に、周方向コード層（図示せず）を設けてもよい。
【００８８】
本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、サイドウォール部２２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、乗用車用タイヤとは異なり、リムフランジと接触する凹部が形成されずに、タイヤ幅方向に凸となる滑らかな曲線として形成されていることが好ましい。
【００８９】
また、ビードコア２５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部２２としては、カーカス２４をビードコア２５に巻きつける構造のほか、カーカス２４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、ビードコア２５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー２６が配置されているが、このビードフィラー２６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。
【００９０】
本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、トレッドパターンとしては、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。
【００９１】
リブ状陸部主体パターンは、一本以上の周方向溝もしくは周方向溝とトレッド端部によりタイヤ幅方向を区画された、リブ状陸部を主体とするパターンである。ここでリブ状陸部とはタイヤ幅方向に横断する横溝を有さずにタイヤ周方向に延びる陸部をいうが、リブ状陸部はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝を有していてもよい。ラジアルタイヤは特に高内圧使用下において高接地圧となるため、周方向剪断剛性を増加させることによりウェット路面上での接地性が向上するためと考えられる。リブ状陸部を主体とするパターンの例としては、赤道面を中心とするトレッド幅の８０％の領域においてリブ状陸部のみからなるトレッドパターン、すなわち、横溝を有さないパターンとすることができる。このようなパターンは、この領域における排水性能が特にウェット性能への寄与が大きい。
【００９２】
ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンであり、ブロックパターンのタイヤは、基本的な氷上性能および雪上性能に優れている。
【００９３】
非対称パターンは、赤道面を境として左右のトレッドパターンが非対称のパターンである。例えば、装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けたものでもよく、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部において、周方向溝の数が異なる構成のものであってもよい。
【００９４】
トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができる。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。
【００９５】
さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。また、トレッド部は、タイヤ幅方向の端部に角部２１ａが形成されていることが好ましい。
【００９６】
図８は、本発明の建設車両用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する建設車両用タイヤ３０においては、接地部を形成するトレッド部３１と、このトレッド部３１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部３２と、各サイドウォール部３２の内周側に連続するビード部３３と、を備えている。トレッド部３１、サイドウォール部３２およびビード部３３は、一方のビード部３３から他方のビード部３３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス３４により補強されている。なお、図示する建設車両用タイヤ３０においては、一対のビード部３３にはそれぞれビードコア３５が埋設され、カーカス３４は、このビードコア３５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。本発明においては、カーカス３４として、本発明の補強部材１００を用いることができ、この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００９７】
図示する建設車両用タイヤ３０においては、カーカス３４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に、７層のベルト層３７ａ〜３７ｇからなるベルト３７が配設されている。本発明においては、７層のベルト層３７ａ〜３７ｇからなるベルト３７として、本発明の補強部材１００を用いることができる。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【００９８】
また、図９は、本発明の建設車両用タイヤの他の構成例を示すトレッド部のタイヤ幅方向部分断面図である。一般に、建設車両用タイヤは、４層または６層のベルト層からなり、６層のベルト層からなる場合は、第１ベルト層と第２ベルト層とが内側交錯ベルト層群を、第３ベルト層と第４ベルト層とが中間交錯ベルト層群を、第５ベルト層と第６ベルト層とが外側交錯ベルト層群を、それぞれ形成している。本発明の建設車両用タイヤにおいては、内側交錯ベルト層群、中間交錯ベルト層群および外側交錯ベルト層群のうち少なくとも１つが、本発明の補強部材で置き換えられた構造を有している。図示する建設車両用タイヤ３０においては、内側交錯ベルト層群を構成する第１ベルト層３７ａ〜第３ベルト層３７ｃに代えて、本発明の補強部材２００が配設されている。
【００９９】
すなわち、本発明の補強部材２００の螺旋状コード層１が第１ベルト層３７ａおよび第３ベルト層３７ｃとなり、これらが、タイヤ周方向に対し所定の角度をなすコード層が層間で互いに交錯する交錯ベルトとなる。また、芯材コード層２が、第２ベルト層３７ｂとなる。図示例においては、内側交錯ベルト層群を本発明の補強部材２００と置き換えているが、本発明の建設車両用タイヤはこれに限られるものではない。中間交錯ベルト層群を本発明の補強部材２００に替えてもよく、外側交錯ベルト層群を本発明の補強部材２００に替えてもよい。なお、４層のベルト層からなる建設車両用タイヤの場合は、第１ベルト層および第２ベルト層を本発明の補強部材と置き換えるか、第３ベルト層および第４ベルト層を本発明の補強部材と置き換えればよい。この場合の補強コード１０１としては、２５℃における引張弾性率が１０〜２５０ＧＰａであり、２５℃における引張破断強度が０．５〜５ＧＰａのものを用いることが好ましい。
【０１００】
本発明のタイヤにおいては、カーカス３４や通常のベルト３７について、本発明の補強部材１００を適用した場合においても、ベルト３７のうちの一部に代えて本発明の補強部材２００を適用した場合においても、高剛性かつ優れた疲労耐久性を有する補強部材により、タイヤ性能の向上効果を得ることができる。本発明のタイヤにおいては、上記本発明の補強部材を用いる以外の点については、特に制限はなく、常法に従い構成することができる。
【０１０１】
なお、トレッド幅方向において、内側交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の２５％以上７０％以下、中間交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の５５％以上９０％以下、外側交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の６０％以上１１０％以下とすることができる。また、トレッド面視において、カーカスコードに対する内側交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は７０°以上８５°以下、カーカスコードに対する中間交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は５０°以上７５°以下、カーカスコードに対する外側交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は７０°以上８５°以下とすることができる。
【０１０２】
本発明の建設車両用タイヤにおいては、カーカス３４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス３４としては、通常、スチールコード層からなるカーカスプライを１〜２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部３３側に近づけてもよく、トレッド部３１側に近づけてもよい。例えば、カーカス３４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス３４は、図示するように、１対のビードコア３５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア３５から延びてトレッド部３１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。
【０１０３】
また、カーカス３４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで伸ばしてもよく、この場合、ベルト３７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス３４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス３４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア３５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス３４の打ち込み数としては、一般的には１〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【０１０４】
本発明の建設車両用タイヤ３０において、ベルト３７に用いるベルトコードとしては、通常はスチールコードまたはポリエステルやレーヨン、ナイロンなどの有機繊維コードを用いることができる。なお、ベルト３７の打ち込み数としては、一般的には１〜６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。
【０１０５】
図９に示す本発明の建設車両用タイヤ３０においては、本発明の補強部材２００以外にも、図示するように、さらに、他のベルト層（第４〜７ベルト層）を備えていてもよい。他のベルト層は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。
【０１０６】
上記スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の９０％〜１１５％とすることが好ましく、特に１００％〜１０５％が好ましい。なお、ベルト３７端部のタイヤ径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム３９を設けることが好ましい。これにより、ベルト３７端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。
【０１０７】
本発明の建設車両用タイヤ３０においては、サイドウォール部３２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％〜９０％の範囲に設けることができる。本発明の建設車両用タイヤ３０においては、リムフランジと接触する凹部が形成されていることが好ましい。
【０１０８】
また、ビードコア３５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部３３としては、カーカス３４をビードコア３５に巻きつける構造のほか、カーカス３４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する建設車両用タイヤ３０においては、ビードコア３５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー３６が配置されているが、このビードフィラー３６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。
【０１０９】
本発明の建設車両用タイヤ３０においては、トレッドパターンとしては、ラグパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。
【０１１０】
ラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。
【０１１１】
ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンである。特に建設車両用タイヤの場合には、耐久性の観点からブロックを大きくすることが好ましく、例えば、ブロックのタイヤ幅方向に測った幅はトレッド幅の２５％以上５０％以下とすることが好ましい。
【０１１２】
非対称パターンは、赤道面を境として左右のトレッドパターンが非対称のパターンである。例えば、装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けたものでもよく、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部において、周方向溝の数が異なる構成のものであってもよい。
【０１１３】
トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができる。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。
【０１１４】
さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては損失正接、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。
【０１１５】
建設車両用タイヤ３０においては、トレッド部３１のゴムゲージは耐久性の観点から厚い方が好ましく、タイヤ外径の１．５％以上４％以下が好ましく、より好ましくは２％以上３％以下である。また、トレッド部３１の接地面に対する溝面積の割合（ネガティブ率）は、２０％以下が好ましい。これは、建設車両用タイヤ３０は、低速かつ乾燥地域での使用が主体であるため、排水性のためネガティブ率を大きくする必要が無いためである。建設車両用タイヤのタイヤサイズとしては、例えばリム径が２０インチ以上、特に大型とされるものはリム径が４０インチ以上のものである。
【実施例】
【０１１６】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。なお、下記の表中の総繊度は、すべて接着剤を塗布していない状態での値である。【０１１７】
（実施例１）
下記の表１中に示す条件に従い、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを準備した。この補強コードを用いて、タイヤ用補強部材を作製した。【０１１８】
タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、上記タイヤ用補強部材を用いた２層のベルト層からなるベルトを、タイヤ周方向に対し±７０°の角度にて設けたトラック・バス用タイヤを作製した。【０１１９】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
得られた供試タイヤを解剖して、ベルトの補強コードを取り出し、２５℃における引張弾性率および引張破断強度を、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して測定した。【０１２０】
また、下記の表１中に示す条件に従うハイブリッドコードよりなる他の実施例および比較例の補強コードについて、実施例１と同条件で測定した場合の引張弾性率および引張破断強度の予測値を求めた。【０１２１】
＜疲労耐久性＞
得られた実施例１の供試タイヤを適用リムに組み、規定内圧、規定荷重下で走行させた後に、タイヤから補強コードを取り出し、強力低下率を測定した。
ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいう。また、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「規定荷重」とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。さらに、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ＡＮＤ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“ＴＨＥ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”である。【０１２２】
また、タイヤ用補強部材を、下記の表１中に示す条件に従うハイブリッドコードよりなる補強コードを用いたタイヤ用補強部材に代えた以外は実施例１と同条件で作製された他の実施例および比較例の供試タイヤについて、実施例１と同条件で測定した場合の強力低下率の予測値を求めた。
強力低下率の評価結果は、比較例１の予測値を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。【０１２３】
なお、比較例１は、非金属繊維コードを用いない、炭素繊維のみからなるコードであり、比較例２は、炭素繊維コードを用いない、非金属繊維のみからなるコードである。【０１２４】
この結果を、下記の表中に併せて示す。【０１２５】
【表１】
2019116766.tif 000003
＊１）炭素繊維コードの上撚り数をａ、炭素繊維コードの総繊度をｃ、コード比重をＣとしたとき、Ｚ１＝ｔａｎθ１＝ａ×√（０．１２５×ｃ／Ｃ）／１０００で表される炭素繊維コードの上撚り係数Ｚ１である。
＊２）炭素繊維コードの下撚り数をｂ、下撚りコードの総繊度をｄ、コード比重をＣとしたとき、Ｚ２＝ｔａｎθ２＝ｂ×√（０．１２５×ｄ／Ｃ）／１０００で表される炭素繊維コードの下撚り係数Ｚ２である。
＊３）非金属繊維コードの上撚り数をｅ、非金属繊維コードの１本あたりの総繊度をｆ、コード比重をＤとしたとき、Ｚ３＝ｔａｎθ３＝ｅ×√（０．１２５×ｆ／Ｄ）／１０００で表される非金属繊維コードの上撚り係数Ｚ３である。
＊４）補強コードの打込み本数をＡ（本／５０ｍｍ）、補強コードのコード径をＢ（ｍｍ）としたとき、Ｙ＝（５０−Ａ×Ｂ）／Ａで表される、タイヤ用補強部材内で隣り合う補強コード間の、コード長手方向に直交する方向におけるコード間隔Ｙである。【０１２６】
下記の表２中に示す条件に従う、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを用いた各実施例および比較例のタイヤ用補強部材を用いて、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、４層のベルト層からなるベルトを、タイヤ周方向に対し各１６°の角度を持つ交錯層として設けたトラック・バス用タイヤをタイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて作製した場合について、以下の評価を行った。【０１２７】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
各実施例および比較例の補強コードについて、実施例１と同条件で測定した場合の引張弾性率および引張破断強度の予測値を求めた。【０１２８】
＜疲労耐久性＞
各実施例および比較例の供試タイヤについて、実施例１と同条件で測定した場合の強力低下率の予測値を求めた。強力低下率の評価結果は、比較例３の予測値を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。【０１２９】
なお、比較例３は、非金属繊維コードを用いない、炭素繊維のみからなるコードであり、比較例４は、炭素繊維コードを用いない、非金属繊維のみからなるコードである。【０１３０】
この結果を、下記の表中に併せて示す。【０１３１】
【表２】
2019116766.tif 000004
【０１３２】
下記の表３中に示す条件に従う、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを用いた各実施例および比較例のタイヤ用補強部材を、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、４層のベルト層からなるベルトのうち、内側から数えて１層目〜３層目に代えて配置して、トラック・バス用タイヤをタイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて作製した場合について、以下の評価を行った。【０１３３】
各実施例および比較例のタイヤ用補強部材は、１層の芯材コード層の周囲に、上記補強コードを６本で並列に引き揃えてゴムにより被覆することにより作製した各実施例および比較例のゴム−コード複合体を螺旋状に巻き付けて、螺旋状コード層を形成したものである。芯材コード層の芯材コードとしては、線径０．３３ｍｍのスチールフィラメントからなる１×３構造のスチールコードを用いるものとし、芯材コード層における芯材コードの、打ち込み数は２５本／５０ｍｍ、芯材コード層の長手方向に対する傾斜角度は５０°、芯材コード層の厚みは２ｍｍ、螺旋状コード層の補強コードの、芯材コード層の長手方向に対する傾斜角度は１６°の条件とした。【０１３４】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
各実施例および比較例の補強コードについて、実施例１と同条件で測定した場合の引張弾性率および引張破断強度の予測値を求めた。【０１３５】
＜疲労耐久性＞
各実施例および比較例の供試タイヤについて、実施例１と同条件で測定した場合の強力低下率の予測値を求めた。強力低下率の評価結果は、比較例５の予測値を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。【０１３６】
なお、比較例５は、非金属繊維コードを用いない、炭素繊維のみからなるコードであり、比較例６は、炭素繊維コードを用いない、非金属繊維のみからなるコードである。【０１３７】
この結果を、下記の表中に併せて示す。【０１３８】
【表３】
2019116766.tif 000005
【０１３９】
上記表中に示すように、本発明によれば、補強コードの剛性と疲労耐久性とを両立させたタイヤ用補強部材およびこれを用いたタイヤを提供できることがわかる。
【符号の説明】
【０１４０】
１  螺旋状コード層
１Ａ  上層
１Ｂ  下層
２  芯材コード層
２ａ  芯材コード
１０  乗用車用タイヤ
１１，２１，３１  トレッド部
１２，２２，３２  サイドウォール部
１３，２３，３３  ビード部
１３ａ  凹部
１４，２４，３４  カーカス
１５，２５，３５  ビードコア
１６，２６，３６  ビードフィラー
１７，２７，３７  ベルト
１７ａ，１７ｂ，２７ａ〜２７ｄ，３７ａ〜３７ｇ  ベルト層
１８  ベルト補強層
１８ａ  キャップ層
１８ｂ  レイヤー層
２０  トラック・バス用タイヤ
２１ａ  角部
２９，３９  ベルトアンダークッションゴム
３０  建設車両用タイヤ
１００，２００  タイヤ用補強部材
１０１  補強コード
１０２  コア部
１０２ａ  炭素繊維コード
１０３  シース部
１０３ａ  非金属繊維コード
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
（実施例１）
下記の表１中に示す条件に従い、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを準備する。この補強コードを用いて、タイヤ用補強部材を作製する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１８】
タイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、上記タイヤ用補強部材を用いた２層のベルト層からなるベルトを、タイヤ周方向に対し±７０°の角度にて設けたトラック・バス用タイヤを作製する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
得られた各タイヤを解剖して、ベルトの補強コードを取り出し、２５℃における引張弾性率および引張破断強度を、ＪＩＳ  Ｌ１０１７に準拠して測定する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
＜疲労耐久性＞
得られた各タイヤを適用リムに組み、規定内圧、規定荷重下で走行させた後に、タイヤから補強コードを取り出し、強力低下率を測定する。
ここで、「適用リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定されたリムをいう。また、「規定内圧」とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいい、「規定荷重」とは、下記の規格で、タイヤに負荷することが許容される最大の質量をいう。さらに、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格をいい、たとえば、アメリカ合衆国では、“ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ＡＮＤ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．のＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“ＴＨＥ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｙｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ  ＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ”である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２２】
強力低下率の評価結果は、比較例１を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
下記の表２中に示す条件に従う、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを用いた各実施例および比較例のタイヤ用補強部材を用いて、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、４層のベルト層からなるベルトを、タイヤ周方向に対し各１６°の角度を持つ交錯層として設けたトラック・バス用タイヤをタイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて作製する場合について、以下の評価を行う。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
各実施例および比較例の補強コードについて、実施例１と同様にして引張弾性率および引張破断強度の測定を行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
＜疲労耐久性＞
各実施例および比較例の供試タイヤについて、実施例１と同様にして強力低下率の測定を行う。強力低下率の評価結果は、比較例３を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
下記の表３中に示す条件に従う、炭素繊維コード（ＰＡＮ系炭素繊維，比重１．７４）からなるコア部の周囲に、非金属繊維コードが複数本で螺旋状に巻回されてシース部が形成されているハイブリッドコードよりなる補強コードを用いた各実施例および比較例のタイヤ用補強部材を、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に、４層のベルト層からなるベルトのうち、内側から数えて１層目〜３層目に代えて配置して、トラック・バス用タイヤをタイヤサイズ２７５／８０Ｒ２２．５にて作製する場合について、以下の評価を行う。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
各実施例および比較例のタイヤ用補強部材は、１層の芯材コード層の周囲に、上記補強コードを６本で並列に引き揃えてゴムにより被覆することにより作製した各実施例および比較例のゴム−コード複合体を螺旋状に巻き付けて、螺旋状コード層を形成したものである。芯材コード層の芯材コードとしては、線径０．３３ｍｍのスチールフィラメントからなる１×３構造のスチールコードを用いるものとし、芯材コード層における芯材コードの、打ち込み数は２５本／５０ｍｍ、芯材コード層の長手方向に対する傾斜角度は５０°、芯材コード層の厚みは２ｍｍ、螺旋状コード層の補強コードの、芯材コード層の長手方向に対する傾斜角度は１６°の条件とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
＜補強コードの引張弾性率および引張破断強度＞
各実施例および比較例の補強コードについて、実施例１と同様にして引張弾性率および引張破断強度の測定を行う。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３５】
＜疲労耐久性＞
各実施例および比較例の供試タイヤについて、実施例１と同様にして強力低下率の測定を行う。強力低下率の評価結果は、比較例５を１００とする指数にて表した。この値が大きい程、疲労耐久性が高いことを示す。
【国際調査報告】
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