(57)【要約】【課題】ベルト部剛性を高めても、乗心地を損なうことない空気入りタイヤを提供。【解決手段】  １対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有する空気入りタイヤであって、該ベルトが、３軸織物と、加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５Ｍｐａであるゴムとからなる複合材料を含むことを特徴とする空気入りタイヤ。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有する空気入りタイヤであって、該ベルトが、３軸織物と、加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５Ｍｐａであるゴムとからなる複合材料を含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
３軸織物が、高剛性の、有機繊維、無機繊維及び金属繊維から選択された１種又は２種以上で形成されたものである請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、ポリケトン繊維及び炭素繊維から選択された１種又は２種以上である請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
無機繊維がガラス繊維である請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
金属繊維がスチールワイヤーである請求項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、タイヤの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、走行時の振動吸収性など乗心地に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って、あるいは更に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って形成されることを特徴としていた（特許文献１〜３参照）。
しかし、これらのベルト構造の場合、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に関する特性は劣ってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−００２２１８号公報
【特許文献２】特開平５−１１６５０６号公報
【特許文献３】特開平４−３０３００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、ベルト部剛性を高めても、乗心地を損なうことなく、タイヤの操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
＜１＞  １対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有する空気入りタイヤであって、該ベルトが、３軸織物と、加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５Ｍｐａであるゴムとからなる複合材料を含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
【０００５】
＜２＞  ３軸織物が、高剛性の、有機繊維、無機繊維及び金属繊維から選択された１種又は２種以上で形成されたものである＜１＞記載の空気入りタイヤ。
【０００６】
＜３＞  有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、ポリケトン繊維及び炭素繊維から選択された１種又は２種以上である＜２＞記載の空気入りタイヤ。
【０００７】
＜４＞  無機繊維がガラス繊維である＜２＞記載の空気入りタイヤ。
＜５＞金属繊維がスチールワイヤーである＜２＞記載の空気入りタイヤ。
【０００８】
前記＜１＞に記載の空気入りタイヤにおいては、前記ベルトが３軸織物と加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５ＭＰａの範囲にあるゴムとからなる、せん断剛性に富んだ複合材料を含むので、スチールコードの高剛性化や使用量増加に比較して、過剰に補強しすぎることがないため、乗心地を損なく操縦安定性を向上させることができる。
【０００９】
前記＜２＞に記載の空気入りタイヤにおいては、前記＜１＞に記載の空気入りタイヤにおける前記３軸織物が、高剛性の、有機繊維、無機繊維及び金属繊維から選択された少なくとも１種で形成されているので、該ベルトは強度・剛性に優れ、かつ重量が軽く、その結果、乗心地を損なく操縦安定性を向上させることができる。
【００１０】
前記＜３＞〜＜５＞に記載の空気入りタイヤにおいては、前記＜２＞に記載の空気入りタイヤにおける、前記有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、ポリケトン繊維及び炭素繊維から選択され、前記無機繊維が、ガラス繊維から選択され、前記金属繊維が、スチールワイヤーから選択されるので、該ベルトは強度・剛性に優れ、かつ重量が軽く、その結果、乗心地を損なく操縦安定性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ベルト部剛性を高めても、乗心地を損なうことなく、タイヤの操縦安定性を向上させた空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤは、１対のビード部、該ビード部にトロイド状をなして連なるカーカス、該カーカスのクラウン部をたが締めするベルト、及びトレッドを有してなり、更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、前記ベルトを除く部分については特に制限はなく、前記ビード部、前記カーカス及び前記トレッドは公知のものを使用することができる。
【００１３】
本発明においては、前記ベルトが３軸織物を含むことが必要とされる。
この３軸織物は、２種の縦糸（Ｘ軸系、Ｙ軸系）と横糸（Ｚ軸系）とが約６０°の角度で交差した状態で織られた２Ｄ−３軸織物である。
前記ベルトが３軸織物を含まず、２軸織物等を含んで形成されていると、該ベルトは、使用時にパンタグラフ変形を生ずるため、強度・剛性に劣り、操縦安定性向上の効果が小さい。
一方、前記ベルトが３軸織物を含む本発明のタイヤでは、そのような問題がなく、多方向に十分な強度・剛性を有する。
【００１４】
前記３軸織物は、加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５ＭＰａの範囲にあるゴムとで複合材料を形成する。該動的弾性率を０．３〜５ＭＰａとするには、ゴム組成物において使用されるゴム成分として、天然ゴム単独、天然ゴムと合成ゴムのブレンドゴムの系を選択し、補強性充墳剤としてカーボンブラック及び無機充填剤のうちの一種又は二種以上のものを混合して使用すればよく、カーボンブラックの種類としては、特に制限はなく、ＳＲＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を用いることができるが、ゴム組成物の用途に応じて適宜選択することが好ましい。
また本発明のゴム組成物には、必要に応じて他のゴム配合剤、例えば硫黄、加硫促進剤、プロセスオイル、老化防止剤などを適宜配合できる。
【００１５】
上記範囲にないゴムと３軸織物の複合材料を用いた場合、該ベルトへの剛性付与が不十分であったり、過大であったりすることがある。
すなわち、前記ゴムの加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が、０．３ＭＰａを下回ると複合材料としての剛性が操縦安定性改良に必要なレベルに達しない。５ＭＰａを上回ると複合材料としての剛性が過大となり、乗心地を悪化させないことが困難となる。
この複合材料は該ゴムをマトリックスとした複合材料であることが好ましい。
【００１６】
前記３軸織物は、高剛性の、有機繊維、無機繊維及び金属繊維から選択される１種又は２種以上で形成されているものが好ましい。
該有機繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール系合成繊維、ポリケトン繊維、炭素繊維、などが挙げられる。
前記無機繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス繊維などが挙げられる。
前記金属繊維としては、高剛性のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチールワイヤーなどが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
前記３軸織物が、前記高強度有機繊維で形成されていると、金属ワイヤーで形成されている場合に比べて該ベルトを十分に軽量化することができる点で有利であり、特に芳香族ポリアミド繊維、ポリケトン繊維及び炭素繊維の少なくとも１種で形成されていると、該ベルトを十分な強度・剛性を維持したまま軽量化することができる点で特に有利である。
【００１８】
前記３軸織物を構成する繊維の構造としては、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５５０〜６６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、１１００〜３３４０デシテックス（ｄｔｅｘ）がより好ましい。
前記繊維の構造が、５５０デシテックス（ｄｔｅｘ）未満であると、前記ベルトに必要な強度や剛性を得るのに前記３軸織物を高密度化する必要があり、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り、複合体としての機能が十分でなく、前記ベルトの剛性が低下してしまうことがある。また、歪みが集中し易くなるため前記ベルトの耐久性も低下してしまうことがある。
一方、６６８０デシテックス（ｄｔｅｘ）を超えると、ワイヤーが太くなり前記ベルト層が厚くなり、該ベルトの重量が増してしまう。また、各軸のワイヤーの接触圧が高くなるので、該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、前記ベルトの耐久性が低下してしまうことがある。
【００１９】
前記３軸織物の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ベイシック  ウエーブ（Ｂａｓｉｃ  Ｗｅａｖｅ）、バイ−プレイン  ウエーブ（Ｂｉ−Ｐｌａｉｎ  Ｗｅａｖｅ）、ベイシック  バスケット  ウエーブ（Ｂａｓｉｃ  Ｂａｓｋｅｔ  Ｗｅａｖｅ）のいずれであってもよい。
３軸織物の市販品としては、ケブラー（Kevlar ）1100dtex/2、カーボンファイバー等が挙げられる。
【００２０】
前記ゴムは、天然ゴム（ＮＲ）又は／及び合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）を少なくとも一部に含むものが好ましい。
【００２１】
また、上記、ベルトの複合材料の製造は次のようにして実施することができる。すなわち、ゴムとの複合は複合化の速度を遅くする以外は常法により製造することができる。この速度は１０ｍ／分程度のライン速度が好ましい。また、複合化後の裁断については、リング状の鋸刃等で実施することができる。                                          
本発明の空気入りタイヤは、上記複合材料以外は常法により製造することができる。
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にも好適に適用できる。
【実施例】
【００２２】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１〜３）
表１に示す各ベルトを用いて空気入りタイヤを常法に従って製造した。
該空気入リタイヤは、乗用車用ラジアル空気入りタイヤであり、そのサイズは２０５／６５Ｒ１５であり、一対のビード部と、該一対のビート部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スチールコード交錯層と、３軸織物と加硫後の２５℃、２％歪での動的弾性率が０．３〜５ＭＰａの範囲にあるゴムとからなる複合材料層と、更に周方向に螺旋状に巻き付けられてなるキャップ層と、トレッドとを順次配置した構造を有する。
複合材料層は、常法により製造した。即ち、圧延ロールにて、上下より供給されるゴムシートとともに圧着して得た。圧延速度１０ｍ／分。
【００２３】
実施例、比較例のゴム組成物の基本的な配合内容は以下の通りである。
天然ゴム                                              ４０    重量部
スチレン−ブタジエンゴム（＊１）                      ６０    重量部
カーボンブラック                                  ２〜４５    重量部
ステアリン酸                                            ３    重量部
ＺｎＯ                                                  ５    重量部
老化防止剤６Ｃ（＊２）                                  ２    重量部
加硫促進剤ＣＺ（＊３）                              ０．６    重量部
硫黄                                                １．５    重量部
但し＊１：日本合成ゴム（株）製  商品名  ＳＬ５５２
＊２：Ｎ−（１，３ジメチル−ブチル）−Ｎ′−フェニル−Ｐ−フェニレンジアミン
＊３：Ｎ−シクロメチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド
【００２４】
（比較例１〜３）
表１に示す各ベルトを用いて空気入りタイヤを公知の方法に徒って製造した。
該空気入りタイヤは、乗用車用ラジアル空気入りタイヤであり、そのサイズは２０５／６５Ｒ１５であり、一対のビード部と、該一対のビード部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スチールコード交錯層と、更に周方向に螺旋状に巻き付けられてなるキャップ層と、トレッドとを順次配置した構造を有する。
得られた各空気入りタイヤについて、下記の評価を行い、それらの結果を表１に示した。
【００２５】
〔各種測定法〕各種の試料の性能評価は下記の方法に従って行った。
１．操縦安定性
試験タイヤを車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）に装着し、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。
【００２６】
２．乗心地性
試験タイヤを車輌（国産ＦＦ２０００ｃｃ）に装着し、速度４０〜８０ｋｍ／ｈで良路、継ぎ目路及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乗心地を評価した。評価は１００点満点として行った。
【００２７】
３．動的弾性率（Ｅ’）
加硫したタイヤのベルト部に配置した３軸織物表面に沿って、長さ１０ｍｍ×幅４．７ｍｍ×厚さ１ｍｍのサンプルを切りだし、ＪＩＳ  Ｋ７１９８の測定法に準拠して、粘弾性スペクトロメーター（東洋精器製）を使用して、温度２５℃で２％歪、周波数５２Ｈｚで計測した。
以上の結果を表１に記載する。
【００２８】
【表１】
2006103446.tif 000002
【００２９】
表１の結果より、本発明品は、操縦安定性及び乗心地に優れていることが判る。また、本発明によれば、スチールコード打込み数を多くしたり、太くすることなく剛性を高めることができ、ひいては操縦安定性を高めることができることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、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ても、乗心地を損なうことない空気入りタイヤを提供することができる。