(57)【要約】【課題】  振動吸収特性等の乗心地性を損なうことなくベルト部の剛性を高めて、操縦安定性を向上させ、これにより乗心地性と操縦安定性とを高度に両立させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  左右一対のビード部１間にトロイド状をなして連なるカーカス２と、カーカス２のクラウン部をたが締めするベルト層３と、ベルト層３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド４と、を有する空気入りタイヤである。ベルト層３が、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上である有機繊維を少なくとも一部に含む３軸織物とゴムとからなる複合材料層５を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のビード部間にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト層と、該ベルト層のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッドと、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層が、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上である有機繊維を少なくとも一部に含む３軸織物とゴムとからなる複合材料層を含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記３軸織物に含まれる有機繊維が、レーヨン繊維およびポリケトン繊維のうちのいずれか一方または双方である請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記３軸織物が、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上である有機繊維のみからなる請求項１または２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（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、トレッド部またはビード部の剛性を高めることで操縦安定性を改良するとともに、走行時における振動吸収性等の乗心地性にも優れた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤにおけるベルト層は、一般に、スチールコード等を１軸方向に配置してなる補強層を、交錯するようにして重ね合わせることにより形成された交錯層により、または、かかる交錯層と、周方向に螺旋状に巻き付けられてなるキャップ層との組み合わせにより形成されていた。
【０００３】
一方、空気入りタイヤにおいては、ベルト部の剛性を高めることにより操縦安定性を向上する技術が公知である。かかる観点から、ベルトの改良により操縦安定性を向上するための技術として、例えば、特許文献１には、ベルトが、周方向に２周以上巻回され、かつその始端と終端との間隔が所定範囲を満足する３軸織物を含むものとすることにより、ユニフォミティーや耐久性に優れ、走行時の振動や歪みエネルギーロスが少なく、走行安定性が良好な空気入りタイヤを実現する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２２１８号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来のベルト構造において、タイヤの操縦安定性向上を目的としてベルト部剛性を高めると、振動吸収特性などの乗心地性が低下してしまうという問題があった。従って、ベルト構造を改良することにより、乗心地性を損なうことなく、操縦安定性を図ることのできる技術が求められていた。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上記従来技術における問題を解消して、振動吸収特性等の乗心地性を損なうことなくベルト部の剛性を高めて、操縦安定性を向上させ、これにより乗心地性と操縦安定性とを両立させ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】
【０００６】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ベルトに、所定の物性を有する有機繊維を用いた３軸織物を適用することにより、乗心地性を損なうことなくベルト部の剛性を高めることが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部間にトロイド状をなして連なるカーカスと、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト層と、該ベルト層のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッドと、を有する空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層が、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上である有機繊維を少なくとも一部に含む３軸織物と、ゴムとからなる複合材料層を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、前記３軸織物に含まれる有機繊維として、レーヨン繊維およびポリケトン（ＰＫ）繊維のうちのいずれか一方または双方を用いることが好ましい。また、前記３軸織物は、好適には、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上である有機繊維のみからなるものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気入りタイヤによれば、ベルト層に対し、上記所定の有機繊維を含む３軸織物とゴムとからなる、微小歪時のせん断剛性に富んだ複合材料層を適用することとしたので、スチールコードの高剛性化や使用量増加による場合と比較して、著しい重量の増加を伴うことなく微小歪時の剛性を効果的に補強することができ、振動吸収特性などの乗心地を損なうことなく、操縦安定性を向上させることが可能となる。また、かかる所定の有機繊維として、高剛性かつ高熱収縮性を有するレーヨン繊維およびポリケトン繊維のうちのいずれか一方または双方を用いた場合には、より強度・剛性に優れ、かつ重量の軽いベルト層とすることができ、結果として、振動吸収性能等の乗心地性を損なうことなく、操縦安定性をより良好に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の空気入りタイヤを、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の空気入りタイヤの一好適例の断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部１間にトロイド状をなして連なるカーカス２と、カーカス２のクラウン部をたが締めするベルト層３と、ベルト層３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド４と、を有するものであり、さらに、必要に応じて適宜選択したその他の部材を有してなる。本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト層３を除く部分については特に制限はなく、ビード部、カーカスおよびトレッド等については公知のものを適宜採用することができる。
【００１１】
本発明のタイヤにおいては、図示するように、ベルト層３が、３軸織物を用いた複合材料層５を含んでいることが必要である。ここで、本発明に係る３軸織物とは、２種の縦糸（Ｘ軸糸、Ｙ軸糸）と横糸（Ｚ軸糸）とが夫々約６０°〜７０°程度の角度で交差した状態で織られた２Ｄ−３軸織物をいう。３軸織物を含まず、２軸織物等のみで形成されているベルト層では、使用時にパンタグラフ変形を生じてしまうため、強度・剛性に劣ることとなり、操縦安定性向上効果が不十分となる。これに対し、本発明に係る３軸織物を含むベルト層では、そのような問題の発生がなく、多方向に十分な強度・剛性を有するため、高い操縦安定性能を確実に得ることが可能となる。
【００１２】
本発明に係る３軸織物は、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後の熱収縮率が０．５％以上、好適には１．０〜３．０％である有機繊維を少なくとも一部に含むことが必要であり、好ましくはかかる有機繊維のみからなる。熱収縮率が０．５％未満である有機繊維のみでは、タイヤ加硫後の冷却収縮の際に、収縮の大きいゴムに比して有機繊維に微小な緩みが生じてしまい、ベルト層３への微小歪時の剛性付与が不十分となって、振動吸収特性が低下する。即ち、上記温度および荷重条件は加硫時の温度および荷重条件に対応するものである。ここで、上記熱収縮率は、有機繊維に対し接着剤へのディッピングや張力の付与等の前処理を行って複合材料層５を作製した後に、作製された複合材料層５から有機繊維コードを抽出して測定することにより求めた値である。
【００１３】
上記条件を満足する有機繊維としては、高剛性かつ熱収縮性を有するものであれば特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的には例えば、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維およびＰＫ繊維などが挙げられるが、高剛性という観点からは、レーヨン繊維およびＰＫ繊維を用いることがより好ましい。これらは１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよく、特に制限されない。
【００１４】
３軸織物を構成する繊維の構造については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、通常、繊度５５０〜６６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）程度のものが好ましく、１１００〜３３４０ｄｔｅｘ程度のものがより好ましく用いられる。繊維の繊度が５５０ｄｔｅｘ未満であると、ベルト層３に必要な強度や剛性を得るために３軸織物を高密度化する必要が生ずるが、高密度化した３軸織物では内部にマトリックスゴムが含浸し難くなるため、複合材料としての機能が十分でなくなり、ベルト層３の剛性が低下してしまう場合がある。また、歪が集中し易くなるため、ベルト層３の耐久性も低下してしまうことがある。一方、繊維の繊度が６６８０ｄｔｅｘを超えると、繊維ワイヤーが太くなってベルト層３が厚くなり、ベルト層３の重量が増大してしまう。また、各軸の繊維ワイヤー間の接触圧が高くなるので、ワイヤー同士の接触部においてフレッティングが起き易くなり、これによりベルト層３の耐久性が低下してしまう場合がある。
【００１５】
また、３軸織物を構成する繊維の本数や撚り構造についても特に制限はなく、所望に応じ適宜選定することができる。さらに、３軸織物自体の態様についても特に制限はなく、目的に応じて各種のものから適宜選択して用いることができ、Ｂａｓｉｃ  Ｗｅａｖｅ、Ｂｉ−Ｐｌａｉｎ  Ｗｅａｖｅ、Ｂａｓｉｃ  Ｂａｓｋｅｔ  Ｗｅａｖｅのいずれを用いてもよい。３軸織物のタイヤ周方向に対する配設方法についても特に制限されないが、前記縦糸および横糸のうちのいずれかがタイヤ周方向または軸方向に平行となるように配設することが、強度・剛性のバランスの観点から好ましい。
【００１６】
さらに、かかる３軸織物とともに複合材料５に用いるゴムについても、特に制限されるものではなく、公知のものを用いることができ、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＳＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｈａｌ−ＩＩＲ）等が挙げられる。  
【００１７】
本発明においては、ベルト層３が、上記複合材料層５を少なくとも１層含むことが必要であるが、２層以上含むものであってもよく、ベルト層３が上記複合材料層５のみから形成されていてもよい。図示する例では、ベルト層３は、複合材料層５とともに、スチールコードをゴム引きしてなる２層の補強層を交錯するように重ね合わせて形成したスチールコード交錯層６と、ゴム引きしたスチールコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるキャップ層７と、を含む。ベルト層３が複合材料層５以外の補強層を含む場合のかかる補強層については特に制限はなく、従来公知の材料、構造を適宜適用することができる。
【００１８】
本発明の空気入りタイヤは、いわゆる乗用車用のみならず、トラック・バス用等の各種の乗物用としても好適に適用することができるものである。また、本発明のタイヤは従来公知の方法により製造することができ、特に制限はない。
【実施例】
【００１９】
以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１〜３）
下記の表１に示す各ベルト構造を適用して、実施例１〜３の乗用車用空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５にて、公知の方法に従い製造した。各実施例の供試タイヤは、表１中の対応図（図１乃至図２）に夫々示すように、左右一対のビード部１間にトロイド状をなして連なるカーカス２と、カーカス３のクラウン部をたが締めするベルト層３と、ベルト層３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド４と、を有しており、ベルト層３は夫々、スチールコードをゴム引きしてなる２層の補強層を交錯するように重ね合わせて形成したスチールコード交錯層６と、３軸織物とゴムとからなる複合材料層５と、ゴム引きしたスチールコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるキャップ層７と、を各積層順に配置してなるベルト構造を有している。なお、表中、３軸織物に用いた各有機繊維の熱収縮率の値は、複合材料層５の作製後に有機繊維コードを抽出して、温度１７７℃で荷重０．０３ｇ／ｄｔｅｘを負荷して３０分放置した後に測定した数値である。
【００２１】
（比較例１〜３）
実施例と同様に、下記の表１に示す各ベルト構造を用いて、比較例１〜３の乗用車用空気入りラジアルタイヤを、タイヤサイズ２０５／６５Ｒ１５にて、公知の方法に従い製造した。各比較例の供試タイヤは、表１中の対応図である図３に示すように、左右一対のビード部１１間にトロイド状をなして連なるカーカス１２と、カーカス１２のクラウン部をたが締めするベルト層１３と、ベルト層１３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配設されて接地部を形成するトレッド１４と、を有しており、ベルト層１３は、スチールコードをゴム引きしてなる２層の補強層を交錯するように重ね合わせて形成したスチールコード交錯層１６と、ゴム引きしたスチールコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるキャップ層１７と、を順次配置してなるベルト構造を有している。
【００２２】
得られた各実施例および比較例の供試タイヤについて、以下に示す方法に従い、評価を行った。その結果を下記の表１中に併せて示す。
【００２３】
（１）操縦安定性
各供試タイヤを車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）に装着して、速度４０〜１２０ｋｍ／ｈで直進、レーンチェンジの条件にて実車走行を行い、ドライバーのフィーリングにより操縦安定性を評価した。評価は１００点満点として行った。
【００２４】
（２）乗心地性（振動吸収性主体）
各供試タイヤを車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）に装着して、速度４０〜８０ｋｍ／ｈで良路、継ぎ目路および悪路の実車走行を行い、ドライバーのフィーリングにより振動吸収性を主体に乗心地性を評価した。評価は１００点満点として行った。
【００２５】
【表１】
2006175923.tif 000003
【００２６】
上記表１の結果から、所定の熱収縮率を有する有機繊維を用いた複合材料層を適用した実施例のタイヤは、かかる複合材料層を適用しない比較例のタイヤに比して、操縦安定性と乗心地性とをバランス良く備えていることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一好適実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【図２】本発明の他の好適実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【図３】比較例の空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ビード部
２  カーカス
３  ベルト層
４  トレッド
５  複合材料層
６  スチールコード交錯層
７  キャップ層
【図１】
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【図２】
2006175923.tif 000005
【図３】
2006175923.tif 000006