(57)【要約】【課題】  高速走行時におけるベルト層端部の剥離を防止して、高速耐久性を向上するとともに、ロードノイズやフラットスポットの低減およびベルト層端部の迫出し性の改善を図ることができ、さらには、コスト性の点でも優れた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  ラジアルカーカス１のクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層のスチールベルトからなるベルト層２と、ベルト層２の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層３とを順次備える空気入りラジアルタイヤである。キャップ層３が、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型され、キャップ層３の有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっている。【選択図】          図１
2006103502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルカーカスのクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層のスチールベルトからなるベルト層と、該ベルト層の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層とを順次備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記キャップ層が、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型され、該キャップ層の有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
ラジアルカーカスのクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層のスチールベルトからなるベルト層と、該ベルト層の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層、および、該ベルト層の両端領域に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるレイヤー層とを順次備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記キャップ層およびレイヤー層が、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型され、該キャップ層、またはキャップ層およびレイヤー層の双方の有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
タイヤ中央領域における前記有機繊維コードがポリアミドまたはポリエチレンテレフタレートからなり、かつ、ショルダー領域における前記有機繊維コードがポリケトンまたはポリケトンを含む複合材質からなる請求項１または２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、キャップ構造またはキャップ・レイヤー構造の改良により、高速耐久性等の各種タイヤ性能の向上を図った空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用車用空気入りラジアルタイヤのベルト層においては、主として角度付きスチールベルトが少なくとも２枚用いられるとともに、走行時の安定性確保、中でも高速時におけるベルト層の剥離（特に、ベルト層端部で顕著に起こる剥離）を防止して耐久性を向上させるために、場合によってナイロン（ポリアミド）等からなるキャップ・レイヤーが追加して用いられている。ここで、キャップとは、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴムに埋設してなるベルト補強層であって、ベルトの全幅以上にわたりベルトの半径方向外側に配置されたものをいい、また、レイヤーとは、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴムに埋設してなるベルト補強層であって、ベルト層両端領域のタイヤ半径方向外側に配置されたものをいう。
【０００３】
現在では、高速耐久性の向上を図るためにかかるキャップ・レイヤー構造を採用することは一般的となっており、そのコード材質としては、主として低発熱かつ低コストであるナイロンが用いられている。しかし、近年のＯＥ（新車装着）用タイヤの要求特性として挙げられるロードノイズやフラットスポットの低減、前述の高速走行時におけるベルト層端部の迫出し性等に関しては、さらなる改善が求められている。ここで、フラットスポットとは、タイヤが走行により発熱し、カーカスプライコードが伸びた状態で走行を停止し、その後一定時間を経てタイヤが冷えたとき、タイヤの路面と接地していた部分のみが、コードが伸びた状態に保持される結果、再び走行を開始した際に振動を発生する現象をいう。
【０００４】
上記の問題に対する改善策として、キャップ・レイヤーに対し、ナイロン対比高弾性であって、走行時におけるベルト層端部の迫出しの抑制またはフラットスポット低減に効果があるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やアラミド、アラミドを含む複合材質（例えば、アラミド／ナイロンのハイブリッドなど）等のいずれかの材料を適用することが行われている。
【０００５】
また、特に、高速性能の改良に係る技術として、例えば、特許文献１には、ベルト層のタイヤ半径方向外側に複数のバンドプライからなるバンド層を配し、このバンド層を、ベルト層の外端部を覆う高モジュラスのバンドプライと、そのタイヤ半径方向外側に配されてベルト層の全巾を覆うバンドプライとを含むものとした空気入りラジアルタイヤが記載されている。さらに、特許文献２には、ベルト層の両端部踏面側に有機繊維コードを実質的にタイヤ周方向に螺旋状に巻回して形成したベルト補強層を設け、その補強コードの材質、伸び率および収縮率を所定に規定することで、高速耐久性および高周波ロードノイズの改善を図った空気入りラジアルタイヤが記載されている。
【０００６】
さらにまた、特許文献３には、タイヤ重量を軽減しつつ、高速耐久性、操縦安定性等のタイヤ特性を向上することを目的として、実質的にタイヤ周方向に延びるコードを有しブレーカの少なくとも端部を覆うカバープライを備え、カバープライのコードを低熱収縮または非熱収縮の材質からなるものとし、タイヤ製造工程中のタイヤの伸張を、カバープライの材質、構成またはコード構成を選択することにより保証し、それ以上のタイヤの伸張を実質的に抑制している空気入りタイヤが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−６２４１２号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開２００１−１８０２２０号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特許３１４５９０２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】
【０００７】
しかしながら、従来のキャップ・レイヤーの材質を変える手段では、いずれの材質も高コストであることがネックとなっており、また、加硫時の伸長が少ないために、加硫後のタイヤの出来として、キャップ・レイヤー層のコードとベルト層のコードとが接触して、結果としてベルト層端部の剥離を導く場合があり、加硫拡張率の高いサイズでは問題となってくる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、高速走行時におけるベルト層端部の剥離を防止して、高速耐久性を向上するとともに、ロードノイズやフラットスポットの低減およびベルト層端部の迫出し性の改善を図ることができ、さらには、コスト性の点でも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】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、いわゆるコア成型の手法を適用することにより、タイヤ中央領域とショルダー領域とで、キャップ構造またはキャップ・レイヤー構造におけるコード材質を変えることで、各種タイヤ性能とコスト性との両立を図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。
【００１０】
即ち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ラジアルカーカスのクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層のスチールベルトからなるベルト層と、該ベルト層の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層とを順次備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記キャップ層が、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型され、該キャップ層の有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の他の空気入りラジアルタイヤは、ラジアルカーカスのクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層のスチールベルトからなるベルト層と、該ベルト層の全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層、および、該ベルト層の両端領域に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるレイヤー層とを順次備える空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記キャップ層およびレイヤー層が、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型され、該キャップ層、またはキャップ層およびレイヤー層の双方の有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっていることを特徴とするものである。  
【００１２】
本発明においては、タイヤ中央領域における前記有機繊維コードがポリアミドまたはポリエチレンテレフタレートからなり、かつ、ショルダー領域における前記有機繊維コードがポリケトンまたはポリケトンを含む複合材質からなるものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、高速走行時におけるベルト層端部の剥離がなく、高速耐久性に優れるとともに、ロードノイズやフラットスポットの低減およびベルト層端部の迫出し性の改善を図ることができ、さらには、コスト性の点でも優れた空気入りタイヤを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の部分断面図を示す。図示するように、本発明の空気入りラジアルタイヤ１０は、ラジアルカーカス１のクラウン部外周に、内層側から、少なくとも１層、図示する例では２層のスチールベルトからなるベルト層２と、その全幅以上にわたり配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるキャップ層３とを順次備えるキャップ構造（図中の（ａ））、または、さらに、ベルト層２の両端領域に配置され、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列された有機繊維コードをゴム引きしてなるレイヤー層４と、を備えるキャップ・レイヤー構造（図中の（ｂ））を有するタイヤである。
【００１５】
本発明においては、かかるキャップ構造またはキャップ・レイヤー構造を構成する有機繊維コードの材質が、タイヤ中央領域とショルダー領域とで異なっている。これにより、タイヤ中央領域とショルダー領域とで夫々適切な材料を適用することで、高コストの材料を大量に使用することなく、各種タイヤ性能の改良を図ることが可能となる。なお、キャップ・レイヤー構造の場合には、所望のタイヤ性能が得られるものであれば、キャップ層３のみについてタイヤ中央領域とショルダー領域とで有機繊維コードの材質が異なっているものとしても、また、キャップ層３およびレイヤー層４の双方についてタイヤ中央領域とショルダー領域とで有機繊維コードの材質が異なっているものとしても、いずれでもよい。
【００１６】
タイヤ中央領域およびショルダー領域の夫々に適用する有機繊維コードの材質としては、所望のタイヤ性能に応じ適宜組み合わせて用いればよく、特に制限されるものではないが、好適には、タイヤ中央領域における有機繊維コードにはポリアミド（ナイロン）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を、ショルダー領域における有機繊維コードにはポリケトン（ＰＫ）またはＰＫを含む複合材質を、それぞれ適用する。高弾性を有するＰＫまたはＰＫを含む複合材質からなる有機繊維コードをタイヤショルダー領域のみに配し、その他タイヤ中央領域にかけてはナイロンまたはＰＥＴを適用することで、各種タイヤ性能とコスト性とを良好に両立させることが可能となる。
【００１７】
ＰＫは高価であるため、ＰＫまたはＰＫを含む複合材質からなる有機繊維コードは、コスト性の観点からは、極力少ない量で、最低限ベルト層端部を覆う程度にて適用することが好ましく、具体的には例えば、１０〜２５ｍｍ程度の幅で適用することができる。ＰＫはまた、先に挙げたＰＥＮやアラミドに比し耐熱接着性に優れているという特性を有することから、高速耐久性に関しては、これら材料を適用した場合に比べて大幅な改良効果が得られるという利点がある。ＰＫを含む複合材質としては、例えば、ＰＫ／ナイロンのハイブリッド材料等が挙げられる。
【００１８】
本発明のタイヤにおける上記キャップ構造またはキャップ・レイヤー構造は、その成型工程において、いわゆるコア成型の手法を適用することにより形成されている。即ち、本発明においては、コード材質を同一タイヤ内で分割して配置するために加えて、高弾性コードが加硫伸長時に伸びが少ないことに起因するキャップまたはキャップ・レイヤーとベルト層２とのコード接触を解消するためにも、コア成型を採用することが必要となる。ここで、コア成型とは、径差のある外面形状を持つ回転体の外面上に、リボン状ストリップを螺旋状に貼り付けることにより成型工程を行う手法であり、製品タイヤの内面形状と近似した外面形状を有する回転体を用いて成型を行うことで、加硫時における拡径変形をできるだけ小さくして、ユニフォミティ等のタイヤの品質を安定化させることができるメリットを有するものである（例えば、特開２００３−３３４８６７号公報、特開２００４−１７６２１号公報等に記載）。
【００１９】
本発明のタイヤにおいては、キャップまたはキャップ・レイヤー構造に関して上記条件を満足するものであれば、タイヤ構造の詳細やその他の部材の材質等については、従来公知のものを適宜適用することができ、特に制限されるものではない。また、上記キャップ層３、レイヤー層４等に用いる各有機繊維コードの撚り数や繊度についても特に制限はなく、所望のタイヤ性能に応じ適宜選定することが可能である。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を、実施例を用いて具体的に説明する。
下記の表１中に示す条件に従って、タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１４にて、図１（ｂ）に示すキャップ・レイヤー構造を有する空気入りラジアルタイヤを作製した。キャップ層およびレイヤー層の成型方法としては、タイヤの各部材を個別に準備して積層することによりタイヤ全体の成型を行う従来の成型方法と、前述したコア成型の手法との２種類を用いた。得られた各供試タイヤにつき、タイヤ内圧：２００ｋＰａ、リムサイズ：６Ｊ−１４の条件で、以下に示す各種タイヤ性能を評価した。その結果を、下記の表１中に併せて示す。
【００２１】
＊１）高速耐久性
各供試タイヤを１５０ｋｍ／ｈで３０分走行させ、故障がなければ速度を６ｋｍ／ｈずつ上げていき、故障が発生した時点で試験を打ち切った。結果は、比較例１の故障発生速度を指数１００として、耐久限界速度が高い（良）方向で指数が１００以上となるよう算出した。
【００２２】
＊２）ベルト層端部迫出し量
各供試タイヤを１５０ｋｍ／ｈで走行させたときの、ショルダー領域の（高速変形）迫出し量を測定した。結果は、比較例１の迫出し量を指数１００として、迫出し量が低減する（良）方向で指数が１００以上になるよう算出した。
【００２３】
＊３）タイヤ１本当たりのキャップ・レイヤー使用コスト
各供試タイヤにつき、タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１４をモデルサイズとして、タイヤ１本あたりのキャップ・レイヤー構造に係る使用コストを見積もった。結果は、比較例１のコストを指数１００として、低コストとなる（良）方向で指数が１００以上となるよう算出した。
【００２４】
＊４）ロードノイズ試験
各試作タイヤを、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側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、比較例１のロードノイズを指数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。
【００２５】
＊５）フラットスポット試験
フラットスポット性は、各供試タイヤを実車に装着し、一定時間走行させて十分高温となったそのタイヤに負荷をかけて、完全に冷えるまで放置した後のタイヤの変形を、真円度の変化をもって測定して評価した。即ち、負荷の前後における真円度をそれぞれ測定して、その差をフラットスポット量として検出した。結果は、比較例１のフラットスポット量を指数１００として、フラットスポットが低減する（良）方向で指数が１００以上となるよう算出した。
【００２６】
＊６）キャップ・レイヤー／ベルト層間ゲージ
各供試タイヤにつき、タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１４をモデルサイズとして、ベルト層端部から最短でのキャップ層までの距離を測定した。結果は、比較例１の層間距離を指数１００として、層間距離が大となる（良）方向で指数が１００以上となるよう算出した。
【００２７】
【表１】
2006103502.tif 000003
【００２８】
上記表１中に示すように、タイヤ中央領域とショルダー領域とで、キャップ層およびレイヤー層の有機繊維コードの材質を変え、かつ、成型手法としてコア成型の手法を用いた実施例１〜３においては、比較例２のような大幅なコスト高を招くことなく、全てのタイヤ性能につき良好な評価が得られている。これに対し、キャップ層およびレイヤー層の有機繊維コードの材質を変えたのみで、成型手法として従来方法を用いた比較例３、４では、キャップ・レイヤー／ベルト層間ゲージが狭くなっており、コードの接触によりベルト端部の剥離を生ずる可能性が高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一好適例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ラジアルカーカス
２  ベルト層
３  キャップ層
４  レイヤー層
１０  空気入りラジアルタイヤ
【図１】
2006103502.tif 000004