(57)【要約】【課題】重量の増加を招くことなく、タイヤ剛性を増加させてタイヤ性能を向上することが可能な空気入りタイヤを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物からなる層１１に、配列した補強コード１２を埋設してなる補強層１０を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物からなる層に、配列した補強コードを埋設してなる補強層を備えた空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記エラストマー組成物がジエン系ゴム組成物である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強層の少なくとも一方の面に、該補強層に使用した熱可塑性エラストマー組成物よりエラストマー組成物の分散量を多くした熱可塑性エラストマー組成物からなるシート層を積層した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記シート層に使用する熱可塑性エラストマー組成物を構成するエラストマー組成物がジエン系ゴム組成物である請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記補強層の少なくとも一方の面に、熱可塑性樹脂のマトリクス中にブチルゴム組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物からなるシート層を積層した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記補強コードが有機繊維コードである請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強層が、カーカス層、ベルト層、ベルトカバー層の内の少なくも１つである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記補強層がカーカス層の場合、該カーカス層の内側にインナーライナー層が存在しない請求項７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、重量を増加させることなくタイヤ性能を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の高性能化と共に高速道路の整備が進み、それに伴い、空気入りタイヤにおいて、更になる性能の向上が求められている。空気入りタイヤには、性能に大きく寄与するタイヤ構成部材として、ゴム層に有機繊維コードやスチールコードなどの補強コードを埋設してなるカーカス層やベルト層、ベルトカバー層などの補強層がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これらの補強層の層数を増加させることにより、補強部分の剛性を高めて、タイヤ性能を向上できる。例えば、カーカス層の層数を増加させることにより、ケーシング剛性を高めて操縦安定性を向上することができる。また、ベルト層の層数を増加させることにより、コーナリングパワーを向上すると共に騒音を低下させることができ、更にベルトカバー層の層数を増加させることにより、ベルト層の耐エッジセパレーション性を高めて高速耐久性を向上することが可能になる。
【０００４】
しかしながら、これら補強層の増加によりタイヤ重量が増加し、近年強く求められている軽量化の流れに逆行し、両者を両立させるのが極めて難しいという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−３０６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、重量の増加を招くことなく、タイヤ剛性を増加させ、タイヤ性能を向上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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物からなる層に、配列した補強コードを埋設してなる補強層を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上述した本発明によれば、補強コードをゴム層に埋設して構成した従来のものに代えて、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる、ゴムよりも剛性が高い熱可塑性エラストマー組成物からなる層に、配列した補強コードを埋設して補強層を構成したので、補強層の剛性を従来のものより高めることができる一方、補強層の層数を増加させないので、重量の増加を招くことがない。
【０００８】
従って、重量の増加を招くことなく、例えば、カーカス層に補強層の構成を採用した場合には、ケーシング剛性を高めて操縦安定性を向上することができる一方、ベルト層に補強層の構成を用いた場合には、コーナリングパワー（従って、高速操縦安定性）と騒音性能を改善することができ、またベルトカバー層に補強層の構成を使用した場合には、ベルト層の耐エッジセパレーション性を向上させて高速耐久性を高めることができ、タイヤ性能の向上が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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コード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が延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６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。
【００１１】
トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜して延在するスチールコードやアラミドコード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層のベルト層７が設けられている。ベルト層７の外周側には、タイヤ周方向に延在するナイロンコードなどの有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ幅方向に配列した１層のベルトカバー層８が配置してある。
【００１２】
本発明では、上述したカーカス層４、ベルト層７、ベルトカバー層８（以下、これらを総称して補強層１０と言う）の内の少なくも１つ補強層１０が、図２に示すように、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物からなる層１１に、配列した補強コード１２を埋設した構成になっている。
【００１３】
熱可塑性エラストマー組成物を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂（例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体樹脂）；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）；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）などの芳香族ポリエステル）；ポリエーテル系樹脂（例えばポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、変性ポリフェニレンオキシド（変性ＰＰＯ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ））；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（ＰＶＤＣ）、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）；フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ））、ポリアクリロニトリル樹脂（ＰＡＮ）などを使用することができる。
【００１４】
エラストマー組成物のエラストマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ポリイソブチレン、ＩＩＲ、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、パラメチルスチレンとポリイソブチレンの共重合体のハロゲン化物（Ｘ−ＩＰＭＳ）、エチレン・酢酸ビニルゴム（ＥＶＡ）、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴムおよびその水添物、ヒドリンゴムなどが挙げることができる。好ましくは、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどのジエン系ゴムが、強度及び耐久性の確保の点からよい。
【００１５】
上述の特定の熱可塑性樹脂とエラストマー組成物との化学的相溶性が異なる場合には、第３成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させるのが好ましい。相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマー組成物との界面張力が低下し、その結果、分散相を形成しているエラストマー組成物の粒子径が微細になることから両組成物の特性はより有効に発現されることになる。この相溶化剤としては、一般的に樹脂成分、エラストマー成分の両方または片方の構造を有する共重合体、あるいは樹脂成分またはエラストマー成分と反応可能なエポキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造を有するものが挙げられる。これらは混合される樹脂成分とエラストマー成分の種類によって選定することができる。
【００１６】
汎用のものとして、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン系ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）およびそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ、ＥＰＭおよびそれらのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ／スチレンまたはＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体およびそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。
【００１７】
熱可塑性エラストマー組成物に相溶化剤を配合する場合、その配合量には特に限定はなく、好ましくはポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマー組成物との総和）１００重量部に対して０．５〜２０重量部の割合となる量である。
【００１８】
上述した本発明によれば、補強層１０を、補強コードをゴム層に埋設して構成される従来の補強層に代えて、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマー組成物を分散してなる、ゴムよりも剛性が高い熱可塑性エラストマー組成物からなる層１１に、配列した補強コード１２を埋設するように構成したので、補強層１０の剛性を従来より高めることができる一方、補強層の層数を増加させる必要がないので、重量の増加を回避することができる。
【００１９】
従って、重量の増加を招くことなく、カーカス層４に補強層１０の構成を採用した場合には、ケーシング剛性を高めて操縦安定性を向上することができ、ベルト層７の場合には、コーナリングパワー（従って、高速操縦安定性）を向上すると共に騒音を低下させることができ、またベルトカバー層８では、ベルト層７の耐エッジセパレーション性を向上させて高速耐久性を高めることができ、タイヤ性能の向上が可能になる。
【００２０】
また、熱可塑性エラストマー組成物は耐空気透過性が高いため、カーカス層４に補強層１０の構成を採用することで、カーカス層４の内側に配置される空気透過防止層としてのインナーライナー層１３を取り除き、インナーライナー層１３のない構成のタイヤが可能なり、それによりタイヤの軽量化に大きく寄与する。
【００２１】
本発明において、上述した補強層１０には、隣接するタイヤ構成部材との接着性を高めるため、図３に示すように、補強層１０に使用した熱可塑性エラストマー組成物よりエラストマー組成物の分散量を多くした熱可塑性エラストマー組成物からなるシート層１４を積層するのが好ましい。図３では、補強層１０の両面にシート層１４を配置したが、必要に応じて少なくとも一方の面に設ければよい。
【００２２】
シート層１４に使用する熱可塑性エラストマー組成物を構成する熱可塑性樹脂及びエラストマー組成物としても、上記と同様のものが使用できる。エラストマー組成物は、好ましくは、補強層１０と同じジエン系ゴム組成物を用いるのが接着性の点からよい。
【００２３】
例えば、補強層１０の熱可塑性エラストマー組成物中に分散するジエン系ゴム組成物の分散量を４０重量％にした場合、シート層１４の熱可塑性エラストマー組成物中に分散するジエン系ゴム組成物の分散量を６０重量％程度にすることができる。
【００２４】
また、シート層１４に用いるエラストマー組成物としては、緩衝性（衝撃吸収性、エネルギー吸収性）の点からブチルゴム組成物を使用するようにしてもよい。
【００２５】
また、補強層１０とそれに隣接するタイヤ構成部材との接着性を重視する場合には、シート層１４に用いるエラストマー組成物に隣接するタイヤ構成部材と同じものを使用するのがよい。
【００２６】
本発明は、上記実施形態では、補強層１０として、カーカス層、ベルト層、ベルトカバー層を例示したが、それに限定されず、配列した補強コードを埋設してなる補強層であれば、いずれの補強層であってもよい。
【実施例】
【００２７】
タイヤサイズを２２５／５０Ｒ１７、タイヤ構造を図１で共通にし、ベルト層を上述した補強層（ナイロンのマトリクス中にジエン系ゴム組成物を分散してなる熱可塑性エラストマー組成物使用）から構成した本発明タイヤと、ゴム層に補強コードを埋設したベルト層を有する従来タイヤとをそれぞれ作製した。
【００２８】
これら各試験タイヤを標準リムに装着し、空気圧を２３０kPa にして、以下に示す試験方法により、コーナリングパワー（ＣＰ）、高速操縦安定性、騒音性能の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
コーナリングパワー（ＣＰ）
各試験タイヤをＣＰ測定装置に装着し、スリップ角を１°に固定、負荷荷重を１〜７ｋＮの各値にて評価した。その評価結果の内、４ｋＮ時の値について、従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、４ｋＮ時のコーナリングパワーが高い。
【００２９】
高速操縦安定性
各試験タイヤを排気量２５００ｃｃの試験車両に装着し、テストコースにおいて、テストドライバーによる官能試験を実施し、その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示した。この値が大きい程、高速操縦安定性が優れている。
【００３０】
騒音性能
各試験タイヤを排気量２５００ｃｃの試験車両に装着し、テストコースにおいて、時速１００ｋｍ／ｈで直進走行した時の３１５Ｈｚ帯の車内騒音を運転席窓側位置にて計測した。
【００３１】
【表１】
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表１から、本発明は、タイヤ性能を改善できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す部分断面図である。
【図２】補強層の一例を示す部分拡大断面図である。
【図３】補強層にシート層を積層した例を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
４  カーカス層
７  ベルト層
８  ベルトカバー層
１０  補強層
１１  層
１２  補強コード
１３  インナーライナー層
１４  シート層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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