(57)【要約】【課題】トレッド部の周方向の強度を向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】高分子材料で形成されたコードレスタイヤ骨格部材２０の外周に、高分子材料層２０Ａ〜Ｇ、及びトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率の高い材料からなる補強コードを含んで構成された第１のベルトプライ２６、第２のベルトプライ２８、及びスパイラルベルト層３０からなるトレッド補強層２４を設ける。これにより、トレッド補強層２４が設けられていない場合に比較してトレッド部１２の周方向の強度を確保できる。【選択図】図１
2013252746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からビード部にかけて設けられた高分子材料から構成されたコードレスタイヤ骨格部材と、
前記コードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に配置されたトレッド層と、
前記コードレスタイヤ骨格部材のタイヤ径方向外側に埋設され、前記高分子材料、及び前記トレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強材料を含んで構成されるタイヤ周方向に沿って連続して設けられる環状のトレッド補強層と、
を有する空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記トレッド補強層は、前記コードレスタイヤ骨格部材の外周部分に埋設されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッド補強層は、前記コードレスタイヤ骨格部材の外周部と前記トレッド層との間に埋設されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド補強層は、前記トレッド層の内部に埋設されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記コードレスタイヤ骨格部材は、前記トレッド部から前記ビード部にかけて複数種類の高分子材料から構成され、前記トレッド部のセンター位置からショルダー部、更にはサイドウォール部の最大幅位置にかけて剛性を徐々に減少させると共に、前記サイドウォール部の最大幅位置から前記ビード部にかけて剛性を徐々に増加させている、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料のヤング率が１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、
前記補強材料のヤング率が５００ＭＰａを超えている、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記補強材料は、タイヤ周方向に延びる、またはタイヤ周方向に対して傾斜して延びる補強コードである、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
トレッド幅方向に沿って延び、前記高分子材料、及び前記トレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強コードを含んで構成されるトレッド幅方向補強層が、前記コードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に配置されている、請求項１〜請求項７の何れか１項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、車両に用いる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左右一対のビード部に跨るタイヤ骨格部材を、コードを用いる事無く、トレッド部からビード部にかけて高分子材から構成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４５０１３２６号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記空気入りタイヤではタイヤ内部にコードが一切用いられていないため、トレッド部の周方向の強度が不足し、内圧を付与した際のトレッド部の変形が大きく、タイヤ形状を維持できない場合があった。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、トレッド部の周方向の強度を向上し、内圧を付与した際のトレッド部の変形を抑えることのできる空気入りタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の空気入りタイヤは、トレッド部からビード部にかけて設けられた高分子材料から構成されたコードレスタイヤ骨格部材と、前記コードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に配置されたトレッド層と、前記コードレスタイヤ骨格部材のタイヤ径方向外側に埋設され、前記高分子材料、及び前記トレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強材料を含んで構成されるタイヤ周方向に沿って連続して設けられる環状のトレッド補強層と、を有する。
【０００７】
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、高分子材料で構成されたコードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に、高分子材料、及びトレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強材料を含んで構成されるタイヤ周方向に沿って連続して設けられる環状のトレッド補強層が設けられているため、トレッド部の周方向の強度を向上することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド補強層は、前記コードレスタイヤ骨格部材の外周部分に埋設されている。
【０００９】
請求項２に記載の空気入りタイヤでは、コードレスタイヤ骨格部材の外周部分に埋設されたトレッド補強層によってトレッド部の周方向の強度が向上される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド補強層は、前記コードレスタイヤ骨格部材の外周部と前記トレッド層との間に埋設されている。
【００１１】
請求項３に記載の空気入りタイヤは、コードレスタイヤ骨格部材の外周部と前記トレッド層との間に埋設されたトレッド補強層によってトレッド部の周方向の強度が向上される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド補強層は、前記トレッド層の内部に埋設されている。
【００１３】
請求項４に記載の空気入りタイヤでは、トレッド層の内部に埋設されたトレッド補強層によってトレッド部の周方向の強度が向上される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記コードレスタイヤ骨格部材は、前記トレッド部から前記ビード部にかけて複数種類の高分子材料から構成され、前記トレッド部のセンター位置からショルダー部、更にはサイドウォール部の最大幅位置にかけて剛性を徐々に減少させると共に、前記サイドウォール部の最大幅位置から前記ビード部にかけて剛性を徐々に増加させている。
【００１５】
請求項５に記載の空気入りタイヤでは、コードレスタイヤ骨格部材は、トレッド部のセンター位置からショルダー部、更にはサイドウォール部の最大幅位置にかけて剛性が徐々に減少されているため、トレッド部に比較してサイドウォール部の最大幅位置の剛性は低く設定される。また、コードレスタイヤ骨格部材は、サイドウォール部の最大幅位置からビード部にかけて剛性が徐々に増加されているため、サイドウォール部の最大幅位置に比較してビード部の剛性が高く設定される。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料のヤング率が１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下であり、前記補強材料のヤング率が５００ＭＰａを超えている。
【００１７】
コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料のヤング率が１０ＭＰａ未満になると、コードレスタイヤ骨格部材を薄く形成した場合に剛性が不十分になり、また必要な剛性を得るためにコードレスタイヤ骨格部材を厚く形成した場合に重量増加を招く。
一方、コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料のヤング率が５００ＭＰａを超えると、乗心地性が悪化する。
コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料のヤング率が５００ＭＰａ以下であるため、ヤング率が５００ＭＰａを超えている補強材料を含んで構成されるトレッド補強層を設けることで、トレッド部の周方向の強度を確実に向上させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強材料は、タイヤ周方向に延びる、またはタイヤ周方向に対して傾斜して延びる補強コードである。
【００１９】
請求項７に記載の空気入りタイヤでは、タイヤ周方向に延びる、またはタイヤ周方向に対して傾斜して延びる補強コードが、コードレスタイヤ骨格部材を構成する高分子材料、及びトレッド層を構成する材料よりもヤング率が高い。このため、補強コードを含むトレッド補強層でトレッド部の周方向の強度を向上することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、トレッド幅方向に沿って延び、前記高分子材料、及び前記トレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強コードを含んで構成されるトレッド幅方向補強層が、前記コードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に配置されている。
【００２１】
請求項８に記載の空気入りタイヤでは、高分子材料、及びトレッド層を構成する材料よりもヤング率の高い補強コードを含んで構成されてトレッド幅方向に沿って延びるトレッド幅方向補強層が、コードレスタイヤ骨格部材の径方向外側に配置されているため、トレッド部のタイヤ幅方向の強度を向上することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように請求項１に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド部の周方向の強度を向上させることができ、内圧充填時のトレッド部の変形を抑えることができる。
【００２３】
請求項２に記載の空気入りタイヤによれば、コードレスタイヤ骨格部材の外周部分にトレッド補強層が埋設されているので、コードレスタイヤ骨格部材の外周部分の強度を向上することができ、これにより、トレッド部の周方向の強度を向上することができる。また、トレッド補強層は、コードレスタイヤ骨格部材を製造する際に埋設することができる。コードレスタイヤ骨格部材の外周部分にトレッド補強層が埋設されているので、コードレスタイヤ骨格部材の外周部にトレッド層を配置するだけで、トレッド部の周方向の強度を向上した空気入りタイヤを得ることができる。
【００２４】
請求項３に記載の空気入りタイヤによれば、コードレスタイヤ骨格部材の外周部とトレッド層との間にトレッド補強層が埋設されているので、コードレスタイヤ骨格部材を製造した後にコードレスタイヤ骨格部材の外周にトレッド補強層を配置し、さらにトレッド補強層の外周にトレッド補強層を配置することでトレッド部の周方向の強度を向上した空気入りタイヤを得ることができる。また、コードレスタイヤ骨格部材の外周にトレッド補強層を配置するので、トレッド補強層をコードレスタイヤ骨格部材やトレッド層に埋設する手間が掛からない。また、材料のリサイクルを目的に空気入りタイヤを解剖する際、トレッド補強層の取り外しが容易になる。
【００２５】
請求項４に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド層の内部にトレッド補強層が埋設されているため、トレッド層の製造時にトレッド層の内部にトレッド補強層を埋設することができる。トレッド層の内部にトレッド補強層が埋設されているため、コードレスタイヤ骨格部材の外周にトレッド補強層を埋設したトレッド層を配置するだけで、トレッド部の周方向の強度を向上した空気入りタイヤを得ることができる。
【００２６】
請求項５に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド部に比較してサイドウォール部の最大幅位置の剛性を低く設定することで、トレッド部に比較してサイドウォール部を変形させ易くして、乗心地を確保することができる。また、サイドウォール部の最大幅位置に比較してビード部の剛性を高く設定することで、負荷時のビード部のタイヤ軸方向外側への倒れ込み変形を抑制することができる。
【００２７】
請求項６に記載の空気入りタイヤによれば、コードレスタイヤ骨格部材の重量増加を抑えつつコードレスタイヤ骨格部材の剛性を確保した上で、内圧充填時のトレッド部の変形を抑えることができる。
【００２８】
請求項７に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド補強層に含まれる補強材料を補強コードにするという簡単な構成でトレッド部の周方向の強度を向上することができる。
【００２９】
請求項８に記載の空気入りタイヤによれば、トレッド部の幅方向の強度を向上させることができ、トレッド部の幅方向の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ赤道面の右側半分を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図２】図１に示す第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド補強層の平面図である。
【図３】第２実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ赤道面の右側半分を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図４】第１のベルトプライ、第２のベルトプライ、スパイラルベルト層、及びトレッド幅補強層を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［第１実施形態］
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１０について説明する。
図１に示す空気入りタイヤ１０において、符号１２はトレッド部、符号１４はショルダー部、符号１６はサイドウォール部、符号１８はビード部である。
空気入りタイヤ１０は、左右一対のビード部１８，１８間に跨がるコードレスタイヤ骨格部材２０を備えている。コードレスタイヤ骨格部材２０は、トレッド部１２からビード部１８にかけて以下に説明する複数種類の高分子材料から構成されており、コードレスタイヤ骨格部材２０の内部には一般の空気入りタイヤで用いられているコード、即ち、補強層としてのカーカスを備えていない。
即ち、コードレスタイヤ骨格部材２０の「コードレス」とは、タイヤ骨格部材の中にタイヤ骨格部材を補強するためのコードが用いられていないことを意味する。
ここで、コードとは、糸を多数本合撚あるいは編組して綱やひも状にした線状のものである。なお、本発明において、コードとは、モノフィラメントも含むものとする。
【００３２】
本実施形態のコードレスタイヤ骨格部材２０は、ヤング率が異なる複数の高分子材料層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇを含んで構成されている。これら高分子材料層２０Ａ〜２０Ｇはそれぞれタイヤ周方向に連続的に延在している。
コードレスタイヤ骨格部材２０はトレッド部１２からビード部１８にかけて複数種類の高分子材料から構成されているので、複数種類の高分子材料の組み合わせに基づいて、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの剛性分布を適宜変化させることができる。
本実施形態のコードレスタイヤ骨格部材２０は、複数種類の高分子材料の組み合わせに基づいて、トレッド部１２のセンター位置からショルダー部１４、更にはサイドウォール部２の最大幅位置にかけて剛性を徐々に減少させると共に、サイドウォール部１６の最大幅位置からビード部１８にかけて剛性を徐々に増加させている。また、トレッド部１２に位置する高分子材料層２０Ａ，２０Ｂのヤング率を、他の高分子材料層２０Ｃ〜２０Ｇに比べて相対的に高くすることにより、トレッド部１２の剛性を厚さの増加を伴うことなく高めることができる。
コードレスタイヤ骨格部材２０のビード部１８には、環状のビードコア２２が埋設されている。このビードコア２２は金属ワイヤのようにコードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料よりも引張り強度が高い材料から構成されている。
【００３３】
コードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料のヤング率は、好ましくは１０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下、より好ましくは１５ＭＰａ以上４５０ＭＰａ以下、更に好ましくは２０ＭＰａ以上４００ＭＰａ以下とする。コードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料のヤング率が低過ぎると、コードレスタイヤ骨格部材２０を薄く形成した場合に剛性が不十分になり、また必要な剛性を得るためにコードレスタイヤ骨格部材２０を厚く形成した場合に重量増加を招いてしまう。
一方、コードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料のヤング率が高過ぎると乗心地性が悪化する。複数種類の高分子材料の組み合わせにおいて、個々の高分子材料が上記ヤング率を呈するものであることが望ましいが、これら高分子材料全量の８０重量％以上が上記ヤング率を有するものであれば良い。
【００３４】
タイヤ材料として使用可能であって、かつ上記ヤング率を有する高分子材料としては、下記のものを挙げることができる。
（１）ゴムまたはゴム組成物
ゴムまたはゴム組成物は、以下例に挙げたゴムまたは任意に選ばれた２種以上のゴムの混合物、またはそれらゴムおよび配合剤から成る組成物である。ゴムとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、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、Ｃｌ−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（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（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）等を使用することができる。
【００３５】
ゴム組成物としては、これらのゴムあるいはゴム混合物に、一般的にゴム組成物に配合されるカーボンブラック、シリカ等の補強剤、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などを配合して、所望の範囲のヤング率を付与せしめた組成物であれば何れでも良く、より好ましくは高いヤング率領域の材料を得るために補強性をさらに強固に付与すべく、短繊維、フェノール樹脂等の補強剤を適宜配合した組成物を使用することができる。
かかる補強性を付与しうる短繊維補強剤としては、アラミド、ナイロン、ビニロン、ポリエステル、ポリベンゾビスオキサゾール等の合成繊維、レーヨン、コットン等の天然繊維、炭素、ガラス等の無機繊維を使用することができ、それらを更にゴムとの接着を向上せしめる為にＲＦＬ等の処理液で接着処理をすれば好ましい。
これらの長繊維を１〜５０ｍｍ長さの範囲で切断し各々１種または２種以上適宜混合し、ゴム１００ゴム重量部に対して２〜５０重量部、好ましくは３〜３５重量部の範囲で適宜目的とするヤング率に合わせて配合すればよい。
【００３６】
（２）熱可塑性樹脂、及び熱可塑性樹脂組成物
熱可塑性樹脂、及び熱可塑性樹脂組成物は、以下例に挙げた熱可塑性樹脂または任意に選ばれた２種以上の熱可塑性樹脂の混合物、またはそれら樹脂および配合剤から成る組成物である。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミミド系樹脂〔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、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）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、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）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔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、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、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（ＰＶＤＣ）、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〕、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（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕、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、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）等を使用することができる。
【００３７】
さらにこれらの樹脂または樹脂混合物または樹脂組成物に、一般に樹脂配合物に配合させる充填剤（炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、クレー等）、カーボンブラック、ホワイトカーボン、前述の短繊維等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を適宜目的とするヤング率を損なわない範囲で任意に配合したものを使用することができる。
【００３８】
（３）エラストマー組成物
エラストマー組成物としては、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂組成物をマトリクスとなし、ゴムまたはゴム組成物をドメイン（分散相）として分散せしめ、更に好ましくは該ドメインの少なくとも一部が架橋してなる組成物を、適宜目的とするヤング率に合わせて使用することができる。
エラストマー組成物に使用される熱可塑性樹脂成分としては、ヤング率が１ＭＰａ超、好ましくは１０〜２０００ＭＰａ、より好ましくは１０〜１５００ＭＰａの任意の熱可塑性樹脂を用いることができ、上記（２）で例に挙げた各樹脂の中から任意に選ばれたものを使用することができる。また、ゴム成分としては、上記（１）で例に挙げた各ゴムの中から任意に選ばれたものを使用することが出来る。これら熱可塑性樹脂成分（Ａ）とゴム成分（Ｂ）との組成比は、好ましくは１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５である。
【００３９】
熱可塑性樹脂成分のヤング率が１ＭＰａ以下では、タイヤ用ポリマー組成物としての剛性が低く、その機能を果たさなくなる。更に、これらの熱可塑性樹脂組成比が１０未満の場合にも同様に剛性が低下して、タイヤ用としては使用できないので好ましくない。
このエラストマー組成物には、上記成分（Ａ）および（Ｂ）に加えて、第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート等を挙げることができる。
【００４０】
さらに本発明に係るエラストマー組成物には、更に一般的にポリマー配合物に配合される充填剤（炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ、クレー等）、カーボンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等をヤング率の要件を損なわない限り任意に配合することもできる。また、前記エラストマー成分は熱可塑性樹脂との混合の際にエラストマー成分を動的に加硫することもできる。エラストマー成分を動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマー成分の組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
【００４１】
加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオン系加硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェンアマイド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアマイド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイド、２−（チモルポリニルジチオ）ベンゾチアゾール等を例示でき、例えば、０．５〜４phr 〔ゴム成分（ポリマー）１００重量部あたりの重量部〕程度用いることができる。また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ビクロロベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン−2 ，５−ジ（パーオキシルベンゾエート）等が例示され、例えば、１〜２０phr 程度用いることができる。
【００４２】
更に、フェノール樹脂系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示でき、例えば、１〜２０phr 程度用いることができる。その他としては、亜鉛華（５phr 程度）、酸化マグネシウム（４phr 程度）、リサージ（１０〜２０程度）、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン（０．２〜１０phr 程度）、メチレンジアニリン（０．２〜１０phr 程度）が例示できる。
【００４３】
エラストマー組成物には、必要に応じて、加硫促進剤を添加してもよい。
加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進剤を、例えば０．５〜２phr 程度用いることができる。具体的には、アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等、グアニジン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアジニン等、チアゾール系加硫促進剤としては、ジベンゾチアジルサルファイド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾール及びそのＺｎ塩、シクロヘキシルアミン塩等、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアマイド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイド、２−（チモルポリニルジチオ）ベンゾチアゾール等、チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジサルファイド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド（ＴＭＴＭ）、ジベンタメチレンチウラムテトラサルファイド等、ジチオ酸塩系加硫促進剤としては、Ｚｎ−ジメチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジエチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジ−ｎ−ブチルジチオカーバメート、Ｚｎ−エチルフェニルジチオカーバメート、Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチレルチオウレア等を挙げることができる。また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を合わせて用いることができ、例えば、亜鉛華（５phr 程度）、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのＺｎ塩（２〜４phr程度）等が使用できる。
【００４４】
上記エラストマー組成物の製造方法は、予め熱可塑性樹脂とゴム成分（未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にゴム成分を分散させることによる。ゴム成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、ゴム成分を動的に加硫させても良い。
また、熱可塑性樹脂またはゴム成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とゴム成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。
さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ-1であるのが好ましい。
【００４５】
混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、次に押し出し成形またはカレンダー成形によって、所定部材形状に成形されるか薄膜化される。
このようにして得られる所定形状の部材または薄膜は、熱可塑性樹脂（Ａ）のマトリクス中にゴム成分（Ｂ）が不連続相として分散した構造をとる。かかる構造をとることにより、部材または薄膜に十分なヤング率と可とう性を併せ付与することができると共にゴム成分の多少によらず、部材化、薄膜化に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。
【００４６】
(トレッド補強層の構成）
コードレスタイヤ骨格部材２０の外周にはトレッド補強層２４が設けられている。
本実施形態のトレッド補強層２４は、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周面に貼り付けられる第１のベルトプライ２６、第１のベルトプライ２６の外周面に貼り付けられる第２のベルトプライ２８、第２のベルトプライ２８の外周面に貼り付けられるスパイラルベルト層３０を含んで構成されている。本実施形態では、第２のベルトプライ２８の幅が第１のベルトプライ２６よりも幅狭に形成され、スパイラルベルト層３０が第１のベルトプライ２６、及び第２のベルトプライ２８よりも幅広に形成されている。
【００４７】
図２のトレッド補強層２４の平面図で示すように、第１のベルトプライ２６は、タイヤ赤道面ＣＬに対して図面左上がりに角度θ２で傾斜する互いに平行に並べられた複数本の補強コード３２をコーティングゴム（図示せず）で被覆して形成されている。第２のベルトプライ２８は、タイヤ赤道面ＣＬに対して図面右上がりに角度θ１で傾斜する互いに平行に並べられた複数本の補強コード３４をコーティングゴム（図示せず）で被覆して形成されている。このように、第１のベルトプライ２６の補強コード３２と第２のベルトプライ２８の補強コード３４とは、タイヤ赤道面ＣＬに対して互いに反対方向に傾斜しているため、第１のベルトプライ２６と第２のベルトプライ２８とで、所謂交差ベルト層を構成している。
角度θ１、θ２は、１０°〜８５°、好ましくは３０°〜８０°、更に好ましくは５０°〜７５°の範囲内である。
また、スパイラルベルト層３０は、コーティングゴム（図示せず）で被覆された１本の補強コード３６、または互いに平行に並べた複数本の補強コード３６をコーティングゴム（図示せず）で被覆した帯状コード部材を螺旋状に巻回することで形成されている。
【００４８】
第１のベルトプライ２６に用いる補強コード３２、第２のベルトプライ２８に用いる補強コード３４、及びスパイラルベルト層３０に用いる補強コード３６の材料に関して特に制限はなく、スチールのモノフィラメントや、これを撚り合わせてなるスチールコード、有機繊維コード等のいずれであってもよい。
但し、補強コード３２，３４，３６には、コードレスタイヤ骨格部材２０に用いる高分子材料、及び後述するトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率（引張り弾性率）が高い補強材料を用いることが必要である。このため、本実施形態の補強コード３２，３４，３６には、ヤング率が５００ＭＰａを超える材料で形成されている必要がある。
空気入りタイヤ１０のトレッド部１２の周方向の強度を高める観点からは、補強コード３２，３４，３６には、高強度であるスチールフィラメントまたはスチールコードを用いることが好ましく、軽量性を重視する観点からは、有機繊維コードを用いることが好ましい。
有機繊維コードの材質としては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルやナイロン（登録商標）、芳香族ポリアミド（アラミド）、レーヨン、ポリケトン、炭素繊維、及びスチール製網など、従来より空気入りタイヤで通常用いられる材料のうちから適切なものを選択して用いることができる。
さらに、補強コード３２，３４，３６の太さ、断面形状、撚り構造等についても、特に制限されるものではなく、上記コード補強コード３２，３４，３６の種類と併せ、所望に応じ、適宜選定することが可能である。
なお、コーティングゴムとの接着を確保する観点からは、補強コード３２，３４，３６にスチール素材を用いる場合には、常法に従い表面に黄銅メッキを施すことが好ましく、補強コード３２，３４，３６に有機繊維コードを用いる場合には、常法に従い接着剤処理を施すことが好ましい。
なお、本実施形態では、第１のベルトプライ２６の補強コード３２、及び第２のベルトプライ２８の補強コード３４にヤング率が５００ＭＰａを超えるスチールコードを用い、スパイラルベルト層３０の補強コード３６にヤング率が５００ＭＰａを超える芳香族ポリアミドコードを用いている。なお、補強コード３２、補強コード３４、及び補強コード３６のヤング率が１０００ＭＰａを超えると、乗り心地の悪化が問題となってくる。
【００４９】
トレッド部１２におけるトレッド補強層２４の外周上にはトレッド層３８が積層されている。このトレッド層３８は従来の空気入りタイヤで一般的に使用されているキャップトレッド用のゴム組成物から構成されている。
なお、図示はしていないが、コードレスタイヤ骨格部材２０の内面に、従来の空気入りタイヤで一般的に使用されているインナーライナー層を適宜設けても良い。
【００５０】
(作用）
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、高分子材料で形成され、コードを含まないコードレスタイヤ骨格部材２０の外周に、高分子材料層２０Ａ〜Ｇ、及びトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率の高い材料からなる補強コード３２，３４，３６を含んで構成された第１のベルトプライ２６、第２のベルトプライ２８、及びスパイラルベルト層３０からなるトレッド補強層２４が設けられているため、トレッド補強層２４が設けられていない場合に比較してトレッド部１２の周方向の強度が大幅に向上している。
【００５１】
トレッド補強層２４は、上記のようにヤング率の高い材料からなる補強コード３２，３４，３６を含んでおり、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周にタイヤ周方向に沿って連続して設けられる環状の部材である。コードレスタイヤ骨格部材２０を樽に例えると、トレッド補強層２４は樽の外周部分を拘束する箍であり、トレッド補強層２４は内圧充填時のコードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分であるクラウン部の変形、即ち、トレッド部１２の変形を抑えることができる。これにより、トレッド部１２は良好な接地形状を確保することが可能となる。
コードレスタイヤ骨格部材２０は、トレッド部１２に比較してサイドウォール部１６の最大幅位置の剛性を低く設定しているので、トレッド部１２に比較してサイドウォール部１６が変形し易く、乗心地を確保することができる。
さらに、コードレスタイヤ骨格部材２０は、サイドウォール部１６の最大幅位置に比較してビード部１８の剛性を高く設定しているので、負荷時のビード部１８のタイヤ軸方向外側への倒れ込み変形を抑制することができる。
【００５２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図３にしたがって説明する。なお、第１実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図３に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０のコードレスタイヤ骨格部材２０は、タイヤ子午線断面において、ヤング率が異なる複数の高分子材料層２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈを備えている。
これら高分子材料層２０Ａ〜２０Ｈはそれぞれタイヤ周方向に連続的に延在している。
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、トレッド部１２のセンター位置からショルダー部１４にかけて、コードレスタイヤ骨格部材２０の中にヤング率が高い高分子材料層２０Ｂと該高分子材料層２０Ｂよりもヤング率が低い高分子材料層２０Ａ，２０Ｃとを交互に配置した構成としている。
【００５３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る空気入りタイヤ１０を図４にしたがって説明する。なお、第１，２実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図４に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０では、トレッド補強層２４の第１のベルトプライ２６の下側、即ち、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部とベルトプライ２６との間に、トレッド幅方向補強層４０が配置されている。
トレッド幅方向補強層４０は、コードレスタイヤ骨格部材２０の高分子材料、及びトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率の高い材料からなるコード４２（例えば、上記補強コード３２，３４，３６等）を複数本含んで構成されている。
本実施形態のコード４２は、タイヤ幅方向（タイヤ赤道面ＣＬと交差する方向）に延びているが、コード４２は、タイヤ幅方向に対して傾斜していても良い。
コード４２のタイヤ幅方向に対する傾斜角度の好ましい範囲は、０〜１０°の範囲内であるが、場合によっては１０°以上であっても良い。。
なお、トレッド幅方向補強層４０は、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分に埋設されていても良く、トレッド層３８に埋設されていても良い。
本実施形態の空気入りタイヤ１０では、トレッド部１２に、トレッド幅方向補強層４０を設けることにより、第１、２実施形態よりも、トレッド１２のタイヤ幅方向の強度を向上することができる。これにより、コーナリング時等の横力入力時のトレッド部１２の変形を抑制することが出来る。
なお、本実施形態では、トレッド幅方向補強層４０が１層であったが、２層以上設けても良い。また、トレッド幅方向補強層４０が２層以上の場合、互いに隣接するトレッド幅方向補強層４０のコードは、交差させることが好ましい。
【００５４】
［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
上記実施形態のトレッド補強層２４は、第１のベルトプライ２６、第２のベルトプライ２８、及びスパイラルベルト層３０の３層から構成されていたが、ベルトプライは１層とすることもでき、３層以上とすることもできる。また、スパイラルベルト層３０は、必要に応じて設ければ良く、省略することも可能である。
上記実施形態のトレッド補強層２４では、第２のベルトプライ２８の幅が第１のベルトプライ２６よりも幅狭に形成され、スパイラルベルト層３０が第１のベルトプライ２６よりも幅広に形成されていたが、本発明はこれに限らず、第１のベルトプライ２６の幅、第２のベルトプライ２８の幅、及びスパイラルベルト層３０の幅は図２に示すものに限定されない。
【００５５】
上記実施形態の空気入りタイヤ１０では、コードレスタイヤ骨格部材２０とトレッド層３８との間に補強コード３２，３４，３６を含むトレッド補強層２４を配置してトレッド部１２の周方向の剛性を高めていたが、本発明はこれに限らず、上記実施形態の補強コード３２，３４，３６の少なくとも１つをコードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分に埋設しても良く、トレッド層３８に埋設しても良い。いずれの場合もトレッド部１２の周方向の強度を向上させることができる。
例えば、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分にトレッド補強層２４を埋設した構成とした場合には、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分の周方向の強度を向上することができ、これにより、トレッド部１２の周方向の強度を向上することができる。この場合、トレッド補強層２４は、コードレスタイヤ骨格部材２０を製造する際に埋設することができる。コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分にトレッド補強層２４が埋設されているので、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部にトレッド層３８を配置するだけで、トレッド部１２の周方向の強度を向上した空気入りタイヤ１０を得ることができる。
【００５６】
また、トレッド層３８の内部にトレッド補強層２４を埋設した場合、トレッド層３８の周方向の強度を向上することができ、これにより、トレッド部１２の周方向の強度を向上することができる。この場合、トレッド層３８の製造時にトレッド層３８の内部にトレッド補強層２４を埋設することができる。トレッド層３８の内部にトレッド補強層２４が埋設されているため、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周にトレッド補強層２４を埋設したトレッド層３８を配置するだけで、トレッド部１２の周方向の強度を向上した空気入りタイヤ１０を得ることができる。
【００５７】
また、上記実施形態のトレッド補強層２４は、コードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料、及びトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率の高い材料からなる複数本のコードを含んで構成されていたが、トレッド補強層２４は、コードレスタイヤ骨格部材２０を構成する高分子材料、及びトレッド層３８を構成する材料よりもヤング率の高い材料をシート状に形成したシート部材をコードレスタイヤ骨格部材２０の外周部に１周以上巻回した構成とすることもできる。
このシート部材は、コードレスタイヤ骨格部材２０の外周部分に埋設しても良く、トレッド層３８に埋設しても良い。なお、トレッド補強層２４の形態は、上記実施形態以外の形態であっても良い。
また、本発明は、乗用車用、小型トラック用、トラック及びバス用、建設車両用、農業機械用、産業車両用、二輪自動車用等の空気入りタイヤに全て適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０      空気入りタイヤ
１２      トレッド部
１４      ショルダー部
１６      サイドウォール部
１８      ビード部
２０      コードレスタイヤ骨格部材
２０Ａ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｂ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｃ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｄ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｅ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｆ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｇ    高分子材料層（高分子材料）
２０Ｈ    高分子材料層（高分子材料）
２４      トレッド補強層
３２      補強コード（補強材料）
３４      補強コード（補強材料）
３６      補強コード（補強材料）
３８      トレッド層
【図１】
2013252746.tif 000003
【図２】
2013252746.tif 000004
【図３】
2013252746.tif 000005
【図４】
2013252746.tif 000006