(57)【要約】【課題】ベルトカバー層としてエッジカバー層を設けたタイヤのトレッド中央域における偏摩耗を防止する空気入りラジアルタイヤの提供。【解決手段】トレッド部２に配置したベルト層３の少なくとも両端部に、補強コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したエッジカバー層４を設け、かつトレッド部の表面に少なくとも前記エッジカバー層４に対応しない中央領域に、タイヤ周方向に延長する主溝１２を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記主溝１２と該主溝１２が対向する前記ベルト層３の表面との間に挟まれたトレッドゴム域に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層８を前記主溝１２の長手方向に沿ってタイヤ周方向に延長するように設けた空気入りラジアルタイヤ。【選択図】図１
2011063095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部に配置したベルト層の少なくとも両端部に、補強コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したエッジカバー層を設け、かつトレッド部の表面に少なくとも前記エッジカバー層に対応しない中央領域に、タイヤ周方向に延長する主溝を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記主溝と該主溝が対向する前記ベルト層の表面との間に挟まれたトレッドゴム域に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層を前記主溝の長手方向に沿ってタイヤ周方向に延長するように設けた空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記熱可塑性フィルム層を、前記主溝の溝底部に配置した請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記熱可塑性フィルム層を、前記ベルト層の外側表面または該ベルト層を覆うベルトカバー層の外表面に配置した請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記熱可塑性フィルム層を、前記主溝の溝底部と、前記ベルト層の外側表面または該ベルト層を覆うベルトカバー層の外表面とに配置した請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜２０００ＭＰａで、厚さが１０〜５００μｍである請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜１０００ＭＰａで、厚さが２０〜４００μｍである請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項７】
前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜３００ＭＰａで、厚さが３０〜３００μｍである請求項６に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に関し、更に詳しくは、ベルトカバー層としてエッジカバーを設けたタイヤのトレッド中央域に発生しやすい偏摩耗を防止するようにした空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
高性能用の空気入りラジアルタイヤの多くは、トレッドに設けたベルト層の外周側に、有機繊維コードをタイヤ周方向に１０°以内の小角度で螺旋状に巻き付けて形成したベルトカバー層を設けている。このベルトカバー層は、高速走行時にベルト層の両端部が遠心力によりせり上がるのを抑制することにより、ベルト層端部のセパレーションを防止するようにしている。このベルトカバー層には、ベルト層の全幅を覆うフルカバー層とベルト層の両端部だけを覆うエッジカバー層とがあり、これら２種類のカバー層は、タイヤ特性に応じて、いずれか一方だけを配置する場合と両方を組み合わせて配置する場合とがある。
【０００３】
しかし、これら２種類のカバー層をどのように配置する場合であっても、エッジカバー層を配置し、かつトレッド面に複数本の主溝をタイヤ周方向に延長するように設けたタイヤにあっては（例えば、特許文献１など）、エッジカバー層に対応する領域に設けた主溝は、エッジカバー層のタガ効果により外径成長が抑制されるが、エッジカバー層に対応しないトレッド中央域に設けた主溝の部分では、エッジカバー層のタガ効果がなく、かつ溝底のゴムゲージが薄くなっているため剛性が低くなっている。そのため、トレッド中央域の主溝の部分は、内圧が充填してインフレートすると外径が大きく成長し、接地形状Ｐが図４に示すようになる。
【０００４】
すなわち、図４に示したフットプリント図において、接地形状Ｐにおける２１、２２は主溝に対応する部分で、２２がトレッド中央域の主溝に対応しており、接地形状Ｐの中央部の接地長が両端部の２１、２２に比べて著しく大きくなっている。そのため、トレッド中央部の摩耗が両端部に比べて異常に進行し偏摩耗が生じやすくなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４０１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、ベルトカバー層としてエッジカバー層を設けたタイヤのトレッド中央域における偏摩耗を防止するようにし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】
【０００７】
上述した目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、以下の（１）の構成を有する。
【０００８】
（１）トレッド部に配置したベルト層の少なくとも両端部に、補強コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したエッジカバー層を設け、かつトレッド部の表面に少なくとも前記エッジカバー層に対応しない中央領域に、タイヤ周方向に延長する主溝を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記主溝と該主溝が対向する前記ベルト層の表面との間に挟まれたトレッドゴム域に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層を前記主溝の長手方向に沿ってタイヤ周方向に延長するように設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、かかる本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、具体的により好ましくは、以下の（２）〜（７）のいずれかの構成を有するものである。
（２）前記熱可塑性フィルム層を、前記主溝の溝底部に配置したこと。
（３）前記熱可塑性フィルム層を、前記ベルト層の外側表面または該ベルト層を覆うベルトカバー層の外表面に配置したこと。
（４）前記熱可塑性フィルム層を、前記主溝の溝底部と、前記ベルト層の外側表面または該ベルト層を覆うベルトカバー層の外表面とに配置したこと。
（５）前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜２０００ＭＰａで、厚さが１０〜５００μｍであること。
（６）前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜１０００ＭＰａで、厚さが２０〜４００μｍであること。
（７）前記熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が５０〜３００ＭＰａで、厚さが３０〜３００μｍであること。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、エッジカバー層に対応しない中央領域に、タイヤ周方向に延長するように配置した主溝と、該主溝が対向するベルト層の表面との間に挟まれるトレッドゴム域に、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層を前記主溝の長手方向に沿って設けたので、一般にゴムに比べて弾性率の高い熱可塑性フィルム層が、タイヤのインフレート時においてトレッド中央域の主溝部分の外径成長を抑制することができ、それによってトレッド中央域の偏摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の空気入りラジアルタイヤの実施態様を示すトレッド部の子午線方向断面図である。
【図２】本発明の空気入りラジアルタイヤの他の実施態様を示すトレッド部の子午線方向断面図である。
【図３】実施例４の空気入りラジアルタイヤの接地形状を示したフットプリント図である。
【図４】従来のタイヤのタイヤ接地形状の一例を示したフットプリント図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図に示す実施形態を用いて更に詳しく本発明の空気入りラジアルタイヤについて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの実施形態のトレッド部分を示すタイヤ子午線方向要部断面図である。
【００１４】
空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２に配置したベルト層３の外周にベルトカバー層を形成している。そのベルトカバー層は、ベルト層３の全幅を覆うように補強コードをタイヤ周方向に対し１０°以内の小角度で螺旋状に巻回したフルカバー層７と、そのフルカバー層７の両端部のみを覆うように、それぞれ補強コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したエッジカバー層４とから形成されている。トレッド部２の表面には、エッジカバー層４に対応するショルダー領域５と、エッジカバー層４に対応しない中央領域６とにそれぞれタイヤ周方向に延長する３本の主溝１１、１２が配置されている。
【００１５】
なお、図１に示した実施形態では、ベルトカバー層としてベルト層のタイヤ幅方向の全域にわたり覆うフルカバー層７が設けられているが、このフルカバー層７は必ずしも設ける必要はなく、エッジカバー層４だけを設けるようにしたものであってもよい。
【００１６】
図１の空気入りラジアルタイヤは、中央領域の主溝１２の溝底に熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層８を主溝１２の長手方向に沿ってタイヤ周方向に延長するように設けている。熱可塑性フィルム層は一般にゴムよりも弾性率が大きい特性を有しており、好ましくは貯蔵弾性率が５０〜１５０ＭＰａ、厚さが１０〜５００μｍであるとよく、更に好ましくは、貯蔵弾性率が７０〜１３０ＭＰａ、厚さが３０〜３００μｍであるものがよい。このような熱可塑性フィルム層８を主溝１２に沿って設けたことにより、タイヤをインフレートして高速走行するとき、この熱可塑性フィルム層８が非常に大きなタガ効果を発揮し、エッジカバー層４が設けられていないトレッド中央域の主溝１２の部分の外径が大きく成長することを防止でき、その結果、偏摩耗の発生を防止できる。
【００１７】
本発明において、熱可塑性フィルム層８を設ける位置は図１の実施形態の場合に限定されることなく、中央領域の主溝１２が対向するベルト層３の外側表面までに挟まれるトレッドゴム域であれば何処でもよく、上述と同様の偏摩耗防止の効果を得ることができる。なお、図１において、９はインナーライナー層、１０はカーカス層である。
【００１８】
図２は、熱可塑性フィルム層８を、中央領域の主溝１２の内側で、ベルトカバー層のフルカバー層７の外表面に配置するようにしたものである。この熱可塑性フィルム層８は、フルカバー層７が設けられていないタイヤの場合には、ベルト層３の外側表面であってもよい。また、主溝１２とベルト層３との間の中間域であってもよい。
【００１９】
本発明において用いられる熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる熱可塑性フィルム層は、貯蔵弾性率が５０〜２０００ＭＰａ、厚さが１０〜５００μｍのものが好ましく、更に好ましくは貯蔵弾性率が５０〜１０００ＭＰａ、厚さが２０〜４００μｍとするのがよく、最も好ましくは、貯蔵弾性率が５０〜３００ＭＰａ、厚さが３０〜３００μｍとするのがよい。このような物性を有するフィルム層を中央領域の主溝部分に配設することにより、この熱可塑性フィルム層が中央領域の主溝部分における周方向剛性を高めて、タイヤをインフレートして高速走行するときでも、中央領域の主溝部分の外径の拡大を防止することができる。
【００２０】
熱可塑性フィルム層の貯蔵弾性率が、５０ＭＰａ未満であると周方向剛性を大きくする効果が乏しくなり、また、１５０ＭＰａよりも大きいときは中央領域でのタガ効果が大きくなりすぎ、それがショルダー部での偏摩耗を招くおそれがあるので好ましくない。また、熱可塑性フィルム層の厚さが、１０μｍ未満のときは剛性を高くすることがむずかしく、５００μｍを越えるときは剛性が高くなりすぎる場合が多く好ましくない。
【００２１】
なお、本発明でいう熱可塑性フィルム層は複数枚で構成してもよく、このように複数枚で熱可塑性フィルム層を構成するときの厚さは、それぞれの厚さを合計した総和を言う。
【００２２】
本発明において、熱可塑性フィルム層を構成する熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物における熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕およびそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば、ナイロン６のメトキシメチル化物、ナイロン６／６１０共重合体のメトキシメチル化物、ナイロン６１２のメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂〔例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、（メタ）アクリロニトリル／スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリメタクリレート系樹脂〔例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル〕、ポリビニル系樹脂〔例えば、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体（ＥＴＦＥ）〕、セルロース系樹脂〔例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。
【００２３】
また、熱可塑性エラストマー組成物を構成するエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ボリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。
【００２４】
熱可塑性エラストマー組成物において、特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造となるように適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比９０／１０〜３０／７０である。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明の空気入りラジアルタイヤの具体的構成、効果について説明する。
【００２６】
なお、本発明において、貯蔵弾性率、耐摩耗性性能の測定・評価は、以下の方法により行ったものである。
【００２７】
（１）貯蔵弾性率
東洋精機製作所製粘弾性スペクトロメータを用い、静ひずみ１０％、動ひずみ±２％、周波数２０Ｈｚにて０℃の貯蔵弾性率を測定した値である。
【００２８】
（２）耐偏摩耗性能
主溝を３本有する２１５／６０Ｒ１６にてロードテストを実施し（ローテーションはなし）、２万ｋｍ走行後に１台１セット４本の各（最大残溝量−最小残溝量）を、溝深さをゲージで測り求め４本で平均化して偏摩耗性能を評価した。最大残溝量と最小残溝量は、「ショルダー側に位置する２本の主溝の残溝量平均」と「中央部に位置する主溝の残溝量」のうち、大きい方を最大残溝量、小さい方を最小残溝量として求めたものである。
【００２９】
評価結果は、測定値の逆数を以って行い、比較例１の測定値の逆数を１００とする指数で示した。
【００３０】
また、実施例３の空気入りラジアルタイヤのフットプリント図を図４に示した。実施例３の空気入りラジアルタイヤは、図５に示したものと比べて耐偏摩耗性能で優れていることがわかる。
【００３１】
評価結果は、測定値の逆数を以って行い、従来例の測定値の逆数を１００とする指数で示し、指数が大きいほど耐摩耗性に優れていることを意味する。
【００３２】
実施例１〜１２、従来例、比較例１〜６
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈであり、図１に示すように、３本の主溝を持つタイヤ構造であり、ベルト層３はスチールコードからなり、フルカバー層７とエッジカバー層４はナイロン６６繊維コードからなること、ショルダー領域主溝１１の溝底部や下方周辺にはフィルム層などを何ら設けないことを共通とした空気入りラジアルタイヤ１９種類を製造した。
【００３３】
１９種類は、中央領域主溝の溝底に熱可塑性フィルム層を設けないものを従来例とし、中央領域主溝の溝底に、貯蔵弾性率とゲージ厚を種々相違させた熱可塑性フィルム層を「Ｕ」の字型に設けたもの計１８種を準備した（実施例１〜１２、比較例１〜６）。
【００３４】
熱可塑性フィルム層は表１の組成からなるものである。
【００３５】
【表１】
2011063095.tif 000003
【００３６】
この１９種類の空気入りラジアルタイヤについて、耐偏摩耗性能を評価し、その結果を表２に示した。また、実施例４の空気入りラジアルタイヤのフットプリント図を図３に示した。図４に示したものと比べて、耐摩耗性能で優れていることがわかる。
【００３７】
【表２】
2011063095.tif 000004
【００３８】
実施例１３〜２４、従来例、比較例７〜１２
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈであり、図２に示すように、３本の主溝を持つタイヤ構造であり、ベルト層３はスチールコードからなり、フルカバー層７とエッジカバー層４はナイロン６６繊維コードからなること、ショルダー領域主溝１１および中央領域主溝１２の溝底部にはフィルム層などを何ら設けないことを共通とした空気入りラジアルタイヤ１９種類を製造した。
【００３９】
１９種類は、中央領域主溝の下方のフルカバー層上に熱可塑性フィルム層を設けないものを従来例（前述した従来例と同じ）とし、一方、図２に示したように、中央領域主溝の下方でかつフルカバー層上に、貯蔵弾性率とゲージ厚を種々相違させてタイヤ周方向の全体に、幅１．５ｃｍで帯状に設けた計１８種を準備した（実施例１３〜２４、比較例７〜１２）。
【００４０】
熱可塑性フィルム層は、前述した表１の組成からなるものである。
【００４１】
この１９種類の空気入りラジアルタイヤについて、前述した方法により耐偏摩耗性能を評価し、その結果を表３に示した。
【００４２】
【表３】
2011063095.tif 000005
【符号の説明】
【００４３】
１：空気入りラジアルタイヤ
２：トレッド部
３：ベルト層
４：エッジカバー層
５：ショルダー領域
６：中央領域 
７：フルカバー層
８：熱可塑性フィルム層
９：インナーライナー層
１０：カーカス層
１１：ショルダー領域の主溝
１２：中央領域の主溝
２１：ショルダー領域の主溝に対応する接地形状部
２２：中央領域の主溝に対応する接地形状部
Ｐ：接地形状
【図１】
2011063095.tif 000006
【図２】
2011063095.tif 000007
【図３】
2011063095.tif 000008
【図４】
2011063095.tif 000009