(57)【要約】【課題】転がり抵抗を阻害することなく高速耐久性と騒音性能を改善することが可能な空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ベルト層８，９の外周側に設けたベルト補強層１０が、ベルト層８，９の両端部８ａ，９ａ外周側に配置される両端部ベルト補強層１０Ａと、両端部ベルト補強層１０Ａ間に配置される中央部ベルト補強層１０Ｂとからなる。ベルト補強層１０の有機繊維コードｆの１５０℃の弾性率が、２０℃の弾性率に対して、端部ベルト補強層１０Ａでは６０％以上、中央部ベルト補強層１０Ｂでは１０％以上６０％未満になっている。隣接するベルト層９との間の１５０℃における剥離力が、２０℃の剥離力に対して、端部ベルト補強層１０Ａでは８０％以上、中央部ベルト補強層１０Ｂでは６０％以上になっている。【選択図】図１
2008080880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にタイヤ周方向に傾斜配列した補強コードをゴム層に埋設した複数のベルト層を設け、該ベルト層の外周側にタイヤ周方向に巻き付けた有機繊維コードをゴム層に埋設したベルト補強層を積層した空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト補強層を前記ベルト層の両端部外周側に配置される両端部ベルト補強層と該両端部ベルト補強層の間に配置される中央部ベルト補強層とから構成し、前記両端部ベルト補強層の有機繊維コードを１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の６０％以上ある有機繊維コードから構成する一方、各端部ベルト補強層とそれに隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の８０％以上となるように構成し、前記中央部ベルト補強層の有機繊維コードを１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の１０％以上６０％未満である有機繊維コードから構成する一方、中央部ベルト補強層とそれに隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の６０％以上となるように構成した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト補強層の有機繊維コードとそれに隣接するベルト層の補強コードとの間のゴム厚さが０．１ｍｍ以上である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記端部ベルト補強層の外側端が最もベルト幅が広いベルト層のエッジからタイヤ幅方向外側に０〜３０ｍｍの範囲に位置し、前記端部ベルト補強層の内側端が最もベルト幅が広いベルト層のエッジからタイヤ幅方向内側に５〜３０ｍｍの範囲に位置する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ベルト補強層の有機繊維コードが、レゾルシン、フォルムアルデヒド、ラテックスを含むディップ液からなる層のみを表面に付着してなる請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記端部ベルト補強層の有機繊維コードに使用する有機繊維が、ポリオレフィンケトン繊維、リヨセル繊維、レーヨン繊維の中から選ばれる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記中央部ベルト補強層の有機繊維コードがナイロンコードからなる請求項１乃至５のいずれかに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、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、転がり抵抗を阻害することなく高速耐久性と騒音性能を改善するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベルト層の外周側にナイロンコードをタイヤ周方向に巻き付けたベルト補強層を配置することにより、高速走行時の遠心力によりベルト層が外周側に競り上がるのを抑制してベルトエッジセパレーションの発生を抑え、高速耐久性を向上する一方、ベルト層の振動を抑えて騒音性能を改善するようにした技術が知られている。
【０００３】
そころで、近年、車両の一層の高級化、高品質化に伴い、更なるタイヤ性能の向上が求められており、上述した高速耐久性や騒音性能もその例外ではない。そこで、ナイロンコードよりも弾性率が高いリヨセル繊維コードをベルト補強層に用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このように高弾性率の有機繊維コードをベルト補強層に使用すると、高速耐久性及び騒音性能を改善できる反面、転がり抵抗が悪化するという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−１６８１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、転がり抵抗を阻害することなく高速耐久性と騒音性能を改善することが可能な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】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、左右のビード部間にカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にタイヤ周方向に傾斜配列した補強コードをゴム層に埋設した複数のベルト層を設け、該ベルト層の外周側にタイヤ周方向に巻き付けた有機繊維コードをゴム層に埋設したベルト補強層を積層した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト補強層を前記ベルト層の両端部外周側に配置される両端部ベルト補強層と該両端部ベルト補強層の間に配置される中央部ベルト補強層とから構成し、前記両端部ベルト補強層の有機繊維コードを１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の６０％以上ある有機繊維コードから構成する一方、各端部ベルト補強層とそれに隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の８０％以上となるように構成し、前記中央部ベルト補強層の有機繊維コードを１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の１０％以上６０％未満である有機繊維コードから構成する一方、中央部ベルト補強層とそれに隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の６０％以上となるように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
上述した本発明によれば、ベルト層の端部外周側に配置される端部ベルト補強層の有機繊維コードを、高温時に高い弾性率を維持する有機繊維コードから構成したので、高速走行時に端部ベルト補強層が高温になっても、ベルト層端部が遠心力により外周側に競り上がるのを効果的に抑制することができる一方、隣接するベルト層に対する端部ベルト補強層の剥離力を高温時でも高く維持することで、高速走行時に高温になった端部ベルト補強層とベルト層端部が容易に剥離することがない。従って、高速走行時におけるベルト層のエッジセパレーションの発生を効果的に抑制し、高速耐久性を高めることができる。また、高速走行時におけるベルト層の振動も効果的に抑えることができるので、騒音性能の向上も可能になる。
【０００７】
また、ベルト層のセンター側外周に配置される中央部ベルト補強層の有機繊維コードを、高温時に低い弾性率となる有機繊維コードから構成するので、加硫時にリフトが大きいセンター側でのリフトに追従し易くなる。転がり抵抗に大きく影響するタイヤセンター側がリフトに容易に追従するため、転がり抵抗の悪化を回避することができる。中央部ベルト補強層と隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力を上記範囲にすることで、高温となる高速走行時に中央部ベルト補強層がベルト層から容易に剥離することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。
【０００９】
左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在するナイロンなどの有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ周方向に配列した２層のカーカス層４，５が延設され、内側のカーカス層４の両端部がビード部３に埋設したビードコア６の周りにビードフィラー７を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。外側のカーカス層５の両端部は、ビードコア６の周りにタイヤ外側から内側に巻き掛けられている。
【００１０】
トレッド部１のカーカス層４，５の外周側には、図２に示すように、タイヤ周方向に傾斜配列したスチールコードからなる補強コードａをゴム層ｂに埋設した２層のベルト層８，９が設けられている。２層のベルト層８，９は、補強コードａがタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして互いに交差するように配置されている。カーカス層５に隣接するベルト層８は、その外周側に配置されるベルト層９よりもベルト幅が広くなっている。
【００１１】
ベルト層８，９の外周側には、タイヤ周方向に０°に近い角度で螺旋状に巻き付けた有機繊維コードｆをゴム層ｒに埋設した１層のベルト補強層１０が積層配置されている。カーカス層４，５の内側には、左右のビード部３間に延在し、耐空気透過防止層として作用するインナーライナー層１１が配設されている。トレッド面１Ａには、タイヤ周方向に延在する周方向溝１３とタイヤ幅方向に延びる横溝（不図示）により陸部１４が形成されている。
【００１２】
上記ベルト補強層１０は、図１に示すように、ベルト層８，９の両端部８ａ，９ａ外周側に配置される両端部ベルト補強層１０Ａと、その端部ベルト補強層１０Ａ間に配置される中央部ベルト補強層１０Ｂとから構成されている。各端部ベルト補強層１０Ａの有機繊維コードｆには、１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の６０％以上ある有機繊維コードが使用されいている。
【００１３】
このような有機繊維コードに使用する有機繊維としては、ポリオレフィンケトン繊維、リヨセル繊維、レーヨン繊維の中から選ばれるものを好ましく使用することができ、このような繊維からなる有機繊維コードは単一の繊維からなるコードであってもハイブリッドコードであってもよい。
【００１４】
ポリオレフィンケトン繊維、リヨセル繊維、レーヨン繊維などからなる有機繊維コードは、レゾルシン、フォルムアルデヒド、ラテックスを含むディップ液に浸漬（一浴処理）し、該ディップ液からなる層のみを表面に接着層として付着してある。これにより高速走行時の発熱によりベルト補強層１０が高温になった際のゴムとの接着性を確保するようにしている。
【００１５】
また、各端部ベルト補強層１０Ａとそれに隣接するベルト層８，９の端部８ａ，９ａとの間の１５０℃における剥離力が、２０℃の時の剥離力の８０％以上になっている。なお、ここで言う端部ベルト補強層１０Ａとそれに隣接するベルト層８，９の端部８ａ，９ａとの間の剥離力とは、ベルト層の端部から端部ベルト補強層を引き剥がした時に要した力である。端部ベルト補強層を引き剥がすと、接着の度合いにより、端部ベルト補強層１０Ａ内の有機繊維コードｆとそれを被覆するゴム層ｒとの間が剥離する場合と、ベルト層端部と端部ベルト補強層との間（ゴム・ゴム間）が剥離する場合がある。
【００１６】
通常、従来用いられているベルト層の端部と端部ベルト補強層（ベルト補強層）の間（ゴム・ゴム間）では１５０℃における剥離力が２０℃の時の剥離力に対して大きく（８０％未満に）低下することがないが、有機繊維コードｆとゴム層ｒとの間は、有機繊維コードｆに付着させた接着剤に大きく影響され、特に二浴処理したものでは１５０℃における剥離力が大きく低下する。そこで、１５０℃における剥離力を２０℃の時の剥離力の８０％以上にするため、上記のように有機繊維コードを一浴処理するのである。その付着量及び熱処理条件を適宜調整することで、１５０℃における剥離力を２０℃の時の剥離力の８０％以上の範囲に適宜設定することができる。当然のことながら、これに限定されず、他の方法を用いるようにしてもよい。
【００１７】
他方、中央部ベルト補強層１０Ｂの有機繊維コードｆには、１５０℃の弾性率が２０℃の弾性率の１０％以上６０％未満である有機繊維コードが使用されている。好ましくは、２０℃の弾性率が端部ベルト補強層１０Ａの有機繊維コードｆの２０℃の弾性率より低いものを使用するのがよい。このような有機繊維コードとしては、６６ナイロンなどのナイロンコードを好ましく挙げることができる。このようにナイロンコードなどからなる有機繊維コードも、高温時のゴムとの接着性を確保するため、レゾルシン、フォルムアルデヒド、ラテックスを含むディップ液に浸漬（一浴処理）し、該ディップ液からなる層のみを表面に接着層として付着している。
【００１８】
また、中央部ベルト補強層１０Ｂとそれに隣接するベルト層９との間の１５０℃における剥離力は、２０℃の時の剥離力の６０％以上にしてある。このような構成にするには、上記と同様に、有機繊維コードを一浴処理し、その付着量及び熱処理条件を適宜調整する。それにより、中央部ベルト補強層１０Ｂとそれに隣接するベルト層９との間の１５０℃における剥離力を２０℃の時の剥離力の６０％以上の範囲に適宜設定することができる。
【００１９】
このように本発明では、ベルト層８，９の端部８ａ，９ａ外周側に配置される端部ベルト補強層１０Ａの有機繊維コードｆに、高温時に高い弾性率を維持する有機繊維コードを使用するため、高速走行時に端部ベルト補強層１０Ａが高温になっても、ベルト層８，９の端部８ａ，９ａが遠心力により外周側に競り上がるのを効果的に抑制することができる。また、隣接するベルト層に対する端部ベルト補強層１０Ａの剥離力を高温でも高く維持することで、高速走行時に高温になった端部ベルト補強層１０Ａとベルト層端部が容易に剥離することがない。従って、高速走行時におけるベルト層の耐エッジセパレーション性を高め、高速耐久性を向上することができる。また、高速走行時におけるベルト層８，９の振動を効果的に抑えることができるので、騒音性能を向上することもできる。
【００２０】
他方、ベルト層８，９のセンター側外周に配置される中央部ベルト補強層１０Ｂの有機繊維コードｆには、高温時に低い弾性率となる有機繊維コードを使用するため、加硫時にリフトが大きいセンター側がその大きいリフトに追従し易くなる。転がり抵抗に大きく影響するセンター側がリフトに追従するため、転がり抵抗の悪化を回避することができる。また、中央部ベルト補強層１０Ｂと隣接するベルト層９との間の１５０℃における剥離力を２０℃の剥離力の６０％以上に保持することで、高速走行時に中央部ベルト補強層１０Ｂの剥離に起因する故障の発生を回避することができる。
【００２１】
端部ベルト補強層１０Ａの有機繊維コードｆの１５０℃における弾性率が２０℃の弾性率の６０％より低いと、高温となる高速走行時にベルト層端部の競り上がりを効果的に抑制することが難しくなる。上限値は、高ければ高いほどよく、可能であれば１００％であってもよい。
【００２２】
端部ベルト補強層１０Ａと隣接するベルト層との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の８０％より低くなると、高温となる高速走行時に剥離故障の発生を招き易くなるので、好ましくない。上限値は、高ければ高いほどよく、可能であれば１００％であってもよい。
【００２３】
中央部ベルト補強層１０Ｂの有機繊維コードｆの１５０℃における弾性率が２０℃の弾性率の１０％より低いと、高温となる高速走行時にベルト層のセンター側が競り上がりのを効果的に抑制することができなくなる。逆に６０％を超えると、加硫時のリフトに追従し難くなるため、転がり抵抗が悪化する。好ましくは、２０〜５０％がよい。
【００２４】
中央部ベルト補強層１０Ｂと隣接するベルト層９との間の１５０℃における剥離力が２０℃の剥離力の６０％より低くなると、高温となる高速走行時に剥離故障の発生を招き易くなるので、好ましくない。上限値は、高ければ高いほどよく、可能であれば１００％であってもよい。
【００２５】
本発明において、ベルト補強層１０の有機繊維コードｆとそれに隣接するベルト層９（端部ベルト補強層１０Ａがベルト層８と隣接する部分ではベルト層８）の補強コードａとの間のゴム厚さｔは、０．１ｍｍ以上にするのがよい。このゴム厚さｔが０．１ｍｍより薄いと、有機繊維コードｆとベルト層側のゴムと間の接着力が低下し、有機繊維コードｆがゴムから剥離し易くなる。ゴム厚さｔの上限値としては、経済性及び重量の点から、１ｍｍ以下にするのがよい。
【００２６】
上述したベルト補強層１０は、図１に示す実施形態では、端部ベルト補強層１０Ａの外側端１０Ａｏがベルト幅の広いベルト層８のエッジ８ｅ上に位置するようにしたが、図３に示すように、端部ベルト補強層１０Ａをベルト層８のエッジ８ｅよりタイヤ幅方向外側に延在させるようにしてもよく、端部ベルト補強層１０Ａの外側端１０Ａｏは、ベルト層８のエッジ８ｅからタイヤ幅方向外側に０〜３０ｍｍの範囲Ｘに位置させることができる。
【００２７】
端部ベルト補強層１０Ａの外側端１０Ａｏがベルト層８のエッジ８ｅよりタイヤ幅方向内側に位置すると、ベルト層８のエッジ８ｅからセパレーションが発生し易くなる。逆に端部ベルト補強層１０Ａの外側端１０Ａｏが範囲Ｘよりタイヤ幅方向外側に位置しても、耐ベルトエッジセパレーションの改善効果や騒音低減効果に寄与しない。
【００２８】
他方、端部ベルト補強層１０Ａの内側端１０Ａｉは、ベルト層８のエッジ８ｅからタイヤ幅方向内側に５〜３０ｍｍの範囲Ｙに位置させることができる。端部ベルト補強層１０Ａの内側端１０Ａｉが範囲Ｙよりタイヤ幅方向内側に位置すると、転がり抵抗の悪化を招く。逆に端部ベルト補強層１０Ａの内側端１０Ａｉが範囲Ｙよりタイヤ幅方向外側に位置すると、ベルト層端部の補強効果が低下し、エッジセパレーションを招き易くなる。
【００２９】
上記実施形態では、２層のベルト層８，９を設けた例を示したが、本発明は２層以上の複数のベルト層を設けたものであってもよい。その場合、上記端部ベルト補強層１０Ａの外側端１０Ａｏと内側端１０Ａｉの位置は、最もベルト幅が広いベルト層のエッジを基準とする。
【００３０】
本発明は、特に高性能車両に取り付けられる乗用車用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、他の空気入りタイヤにも適用することができる。
【００３１】
なお、本発明で言う弾性率は、タイヤを適当な長さにカットして得たサンプルのベルト補強層から長さ４０ｃｍの有機繊維コードを取り出し、その有機繊維コードを温度２０±２℃、湿度６５±５％の恒温室に２４時間以上保管した後、引張試験機のチャック間を２５ｃｍに調整し引張速度３０ｃｍ／分で引張り試験を行い、ＪＩＳ  Ｌ１０１７の８．８に準拠して荷重−伸長曲線の傾きを求め、その値を呼称総繊度で除して求めるものである。
【００３２】
また、上述した剥離力は、タイヤからサンプルとしてベルト補強層とベルト層の積層体を周方向長さ２２０ｍｍ、幅５０ｍｍで切り出し、そのサンプルのベルト補強層に全長にわたって切り込みを入れて幅１０ｍｍの引き剥がし部分をベルト補強層に形成すると共に、サンプルの一方の端部の引き剥がし部分とベルト層との間に切り込みを入れてつかみ代を作製した後、サンプルをつかみ治具に固定し、切り込みを入れたベルト補強層の引き剥がし部分のつかみ代の部分を把持して１８０度の方向に剥離した時の剥離力（剥離速度は５０ｍｍ／分）を時系列的に測定し、その測定結果における剥離力のピーク値（複数のピーク値がある場合にはその平均値、但し複数のピーク値の中で明らかに他の要因による異常値と考えられるデータ（値）は除外）を剥離力とする。
【実施例】
【００３３】
タイヤサイズを１９５／６０Ｒ１４とし、タイヤ構成を図１で共通にし、表１に示す有機繊維コードを表２に示すように端部ベルト補強層と中央部ベルト補強層に使用した本発明タイヤ１〜３（実施例１〜３）、比較タイヤ（比較例）及び従来タイヤ１，２（従来例１，２）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。各試験タイヤにおいて、ゴム厚さｔは０．１５ｍｍで共通である。
【００３４】
これら各試験タイヤをリムサイズ１４×６ＪＪのリムに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａにし、以下に示す試験方法により高速耐久性、転がり抵抗及び騒音性能の評価試験を行ったところ、表２に示す結果を得た。
【００３５】
高速耐久性
各試験タイヤをドラム試験機に取り付け、ＪＩＳ  Ｄ４２３０に記載される高速耐久性の試験に準拠して実施した。その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示す。この値が大きい程、高速耐久性が優れている。なお、指数値が１０５以上を顕著な効果ありとする。
【００３６】
転がり抵抗
各試験タイヤを測定ドラム試験機に取り付け、速度８０ｋｍ／ｈで２０分間予備走行を行った後、負荷９８Ｎ、時速８０ｋｍ／ｈの条件下で転がり抵抗を測定した。その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が小さい程、転がり抵抗が小さい。
なお、指数値が１０４以下であれば、阻害なしとする。
【００３７】
騒音性能
各試験タイヤを排気量２０００ｃｃの乗用車に装着し、周回コースにおいて時速１００ｋｍ／ｈで１時間高速走行した後、そのまま同じ速度で続けて走行した時の車内騒音を測定し、その結果を従来タイヤ１を１００とする指数値で示した。この値が小さい程、騒音性能が優れている。なお、指数値が９５以下を顕著な効果ありとする。
【００３８】
【表１】
2008080880.tif 000003
【００３９】
【表２】
2008080880.tif 000004
【００４０】
表２から、本発明は、転がり抵抗を阻害することなく高速耐久性と騒音性能を改善できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す要部断面図である。
【図２】ベルト層とベルト補強層の部分拡大断面図である。
【図３】ベルト層と端部ベルト補強層の位置関係を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４，５  カーカス層
８，９  ベルト層
８ａ，９ａ  端部
８ｅ  エッジ
１０  ベルト補強層
１０Ａ  端部ベルト補強層
１０Ａｉ  内側端
１０Ａｏ  外側端
１０Ｂ  中央部ベルト補強層
Ｘ，Ｙ  範囲
ａ  補強コード
ｂ  ゴム層
ｆ  有機繊維コード
ｒ  ゴム層
ｔ  ゴム厚さ
【図１】
2008080880.tif 000005
【図２】
2008080880.tif 000006
【図３】
2008080880.tif 000007