JP2013193577A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】静電気が放電されやすく、低燃費性能に優れ、しかも生産性に優れた空気入りタイヤ２の提供。
【解決手段】タイヤ２は、トレッドを貫通する貫通部４６を有している。貫通部４６は、トッピングゴム７０と、多数のコード７２とを有している。トッピングゴム７０は、非導電性である。トッピングゴム７０のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。コード７２は、タイヤ３０の周方向に対して直交する方向に延在している。このコード７２は、導電性である。このコード７２の一端７４は、トレッド面３３に露出している。このコード７２の他端７６は、トレッド３２の内面７８に露出している。コード７２は、導電性フィラメントと、非導電部とからなる。導電性フィラメントは、非導電部の周りを、螺旋状に巻かれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、トレッドが非導電性である空気入りタイヤに関する。

タイヤのトレッドの補強剤として、カーボンブラックが一般的である。カーボンブラックは、導電性物質である。カーボンブラックを含むトレッドは、導電性に優れる。車輌で発生した静電気は、トレッドを介して路面に放電される。

カーボンブラックに代えて、又はカーボンブラックと共に、シリカがトレッドに配合されることがある。シリカの配合により、転がり抵抗の小さなタイヤが得られうる。このタイヤは、低燃費性能に優れる。シリカは、非導電性物質である。トレッドがシリカを含むタイヤは、導電性に劣る。このタイヤが装着された車輌には、静電気が帯電しやすい。静電気は、ラジオノイズを招来する。さらに静電気は、スパークによりドライバーに不快感を与える。

特開２０００−１２７７２０公報には、トレッド面に露出する炭素繊維を備えたタイヤが開示されている。このタイヤでは、静電気は、この炭素繊維を介して路面に放電される。

特開平１０−２６６２８０号公報には、端子部を備えたタイヤが開示されている。この端子部は、アンダートレッドと一体に成形されている。この端子部は、トレッドを貫通してトレッド面に露出している。この端子部は、基材ゴムと、この基材ゴムの中に分散するカーボンブラックとを含んでいる。この貫通部は、導電性である。静電気は、リムのフランジ、サイドウォール、アンダートレッド及び端子部を介して路面に放電される。

図１４には、トレッド２と、このトレッド２を貫通する貫通部４とを備えたタイヤ６が示されている。貫通部４は、基材ゴムと、この基材ゴムの中に分散するカーボンブラックとを含んでいる。この貫通部４は、導電性である。貫通部４の一端８は、トレッド面１０に露出している。貫通部４の他端１４は、ベルト１６に至っている。このタイヤ６では、静電気は、リムのフランジ１８、クリンチ２０、サイドウォール２２、ベルト１６及び貫通部４を介して路面に放電される。

特開２０００−１２７７２０公報 特開平１０−２６６２８０号公報

特開２０００−１２７７２０公報に開示されたタイヤでは、炭素繊維のステッチングに手間を要する。このタイヤは、生産性に劣る。

特開平１０−２６６２８０号に開示されたタイヤでは、端子部の損失正接が大きい。この端子部は、タイヤの転がり抵抗を高める。このタイヤは、低燃費性能に劣る。

図１４に示されたタイヤ６では、貫通部４の損失正接が大きい。この貫通部４は、タイヤの転がり抵抗を高める。このタイヤは、低燃費性能に劣る。

本発明の目的は、静電気が放電されやすく、低燃費性能に優れ、しかも生産性に優れた空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなしており非導電性であるトレッドと、このトレッドを貫通する貫通部とを備える。この貫通部は、コードと、非導電性であるトッピングゴムとを有している。このコードの一端はトレッド面に露出しており、このコードの他端はトレッドの内面に露出している。このコードは、導電性フィラメントと非導電性フィラメントを含んでいる。

好ましくは、コードの延在方向の、タイヤの周方向に対する角度の絶対値は、３０°以上である。好ましくは、コードの総質量の、トレッドの質量に対する比率は、０．０５％以上１．２０％以下である。

貫通部は、非導電性フィラメントの束の周りが導電性フィラメントでラッピングされたコードを有しうる。好ましくは、非導電性フィラメントは樹脂組成物から形成され、導電性フィラメントは金属から形成される。好ましくは、導電性フィラメントの直径は、０．０４ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。

コードが、芯とこの芯をカバリングする鞘とを有してもよい。好ましくは、芯は導電性フィラメントの束からなり、鞘は多数の非導電性フィラメントからなる。好ましくは、導電性フィラメントは、
（１）基材とこの基材の中に分散した導電性分散体とを含む組成物
（２）導電性ポリマー
（３）主フィラメントとこの主フィラメントの外周面を被覆する導電性物質
又は
（４）炭素繊維
から形成される。好ましくは、芯の質量と鞘の質量との比は、２０／８０以上８０／２０以下である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、貫通部を介して静電気が放電される。このタイヤが装着された車輌では、ラジオノイズが抑制される。このタイヤを備えた車輌では、スパークも抑制される。このタイヤでは、貫通部が転がり抵抗を高めない。このタイヤは、低燃費性能に優れる。この貫通部は、容易に形成されうる。このタイヤは、生産性に優れる。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部がフランジと共に示された断面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った拡大断面図である。 図３は、図１のタイヤのコードが示された模式的断面図である。 図４は、図１のタイヤの貫通部のためのリボンの一部が示された斜視図である。 図５は、図４のリボンが巻かれる様子が示された斜視図である。 図６は、図４のリボンから得られたシートが示された平面図である。 図７は、図６のシートから得られたテープが示された斜視図である。 図８は、図１のタイヤのベース層の成形の様子が示された断面図である。 図９は、図１のタイヤのキャップ層の成形の様子が示された断面図である。 図１０は、図１のタイヤの貫通部の成形の様子が示された断面図である。 図１１は、図１のタイヤのキャップ層の成形の様子が示された断面図である。 図１２は、電気抵抗測定装置が示された模式図である。 図１３は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのコードが示された模式的断面図である。 図１４は、従来のタイヤの一部が示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、空気入りタイヤ３０が示されている。図１において、上下方向がタイヤ３０の半径方向であり、左右方向がタイヤ３０の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ３０の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ３０の赤道面を表わす。このタイヤ３０の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面ＣＬに対して対称である。

このタイヤ３０は、トレッド３２、サイドウォール３４、クリンチ３６、ビード３８、カーカス４０、ベルト４２、インナーライナー４４及び貫通部４６を備えている。このタイヤ３０は、チューブレスタイプである。このタイヤ３０は、乗用車に装着される。

トレッド３２は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド３２は、路面と接地するトレッド面３３を形成する。トレッド面３３には、溝４８が刻まれている。この溝４８により、トレッドパターンが形成されている。

トレッド３２は、キャップ層５０とベース層５２とを有している。キャップ層５０は、ベース層５２の半径方向外側に位置している。キャップ層５０は、ベース層５２に積層されている。ベース層５２は、接着性に優れている。キャップ層５０は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れている。

キャップ層５０は、非導電性である。本発明において非導電性とは、当該部材の体積固有抵抗が１．０×１０^８Ω・ｃｍ以上であることを意味する。特には、非導電性の部材の体積固有抵抗は、１．０×１０^１０Ω・ｃｍ以上である。キャップ層５０は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。ジエン系ゴムの具体例としては、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）及びポリクロロプレン（ＣＲ）が挙げられる。ジエン系ゴムには、共役ジエン系モノマーと芳香族ビニル系モノマーとの共重合が含まれる。この共重合体の具体例としては、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）が挙げられる。キャップ層５０に特に適したポリマーは、スチレン−ブタジエン共重合体である。

キャップ層５０のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このキャップ層５０を備えたタイヤ３０の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ３０の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とキャップ層５０の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム１００質量部に対して３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、４５質量部以上が特に好ましい。この量は、１００質量部以下が好ましい。

キャップ層５０のゴム組成物は、乾式シリカ、湿式シリカ、合成ケイ酸塩シリカ及びコロイダルシリカを含みうる。シリカの窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）は１５０ｍ^２／ｇ以上が好ましく、１７５ｍ^２／ｇ以上が特に好ましい。入手容易なシリカの窒素吸着比表面積は、２５０ｍ^２／ｇ以下である。

キャップ層５０のゴム組成物は、シリカと共に、シランカップリング剤を含んでいる。このカップリング剤により、ゴム分子とシリカとの間の堅固な結合が達成されると推測される。このカップリング剤により、シリカと他のシリカとの間の堅固な結合が達成されると推測される。

キャップ層５０のゴム組成物が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、キャップ層５０の耐摩耗性に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム１００質量部に対して２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、５質量部以下が特に好ましい。

キャップ層５０のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。

ベース層５２は、半径方向において、キャップ層５０の内側に位置している。ベース層５２は、キャップ層５０と接合されている。ベース層５２は、非導電性である。ベース層５２は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。キャップ層５０に関して前述されたジエン系ゴムが、ベース層５２にも用いられうる。

ベース層５２のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このベース層５２を備えたタイヤ３０の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ３０の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とベース層５２の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム１００質量部に対して３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、４５質量部以上が特に好ましい。この量は、１００質量部以下が好ましい。キャップ層５０に関して前述されたシリカが、ベース層５２にも用いられうる。

ベース層５２のゴム組成物が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、ベース層５２の強度に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム１００質量部に対して２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、５質量部以下が特に好ましい。

ベース層５２のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、シランカップリング剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。

サイドウォール３４は、トレッド３２の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール３４の半径方向外側端は、ベルト４２と接合されている。このサイドウォール３４の半径方向内側端は、クリンチ３６と接合されている。このサイドウォール３４は、カーカス４０の損傷を防止する。サイドウォール３４は、導電性である。本発明において導電性とは、当該部材の体積固有抵抗が１．０×１０^８Ω・ｃｍ未満であることを意味する。特には、導電性の部材の体積固有抵抗は、１．０×１０^７Ω・ｃｍ以下である。

サイドウォール３４は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド３２に関して前述されたジエン系ゴムが、サイドウォール３４にも用いられうる。耐カット性及び耐候性の観点から、サイドウォール３４に特に適したポリマーは、天然ゴム及びポリブタジエンである。

サイドウォール３４のゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。ゴム組成物は、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックを含みうる。サイドウォール３４のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。

クリンチ３６は、サイドウォール３４の半径方向略内側に位置している。クリンチ３６は、軸方向において、ビード３８及びカーカス４０よりも外側に位置している。クリンチ３６は、導電性である。クリンチ３６は、リムのフランジ５４と当接している。フランジ５４は、スチール又はアルミニウム合金からなる。従って、フランジ５４は、導電性である。

クリンチ３６は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド３２に関して前述されたジエン系ゴムが、クリンチ３６にも用いられうる。耐摩耗性の観点から、クリンチ３６に特に適したポリマーは、天然ゴム及びポリブタジエンである。

クリンチ３６のゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。サイドウォール３４に関して前述されたカーボンブラックが、クリンチ３６にも用いられうる。クリンチ３６のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。

ビード３８は、クリンチ３６の軸方向内側に位置している。ビード３８は、コア５６と、このコア５６から半径方向外向きに延びるエイペックス５８とを備えている。コア５６はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス５８は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス５８は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス４０は、カーカスプライ６０からなる。カーカスプライ６０は、両側のビード３８の間に架け渡されており、トレッド３２及びサイドウォール３４に沿っている。カーカスプライ６０は、コア５６の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ６０には、主部６２と折り返し部６４とが形成されている。カーカス４０が、２以上のプライを有してもよい。

図示されていないが、カーカスプライ６０は、並列された多数のコードと、トッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面ＣＬに対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス４０はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト４２（補強層）は、ベース層５２の半径方向内側に位置している。ベルト４２は、カーカス４０と積層されている。ベルト４２は、カーカス４０を補強する。ベルト４２は、内側層６６及び外側層６８からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層６６の幅は外側層６８の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層６６及び外側層６８のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面ＣＬに対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層６６のコードの赤道面ＣＬに対する傾斜方向は、外側層６８のコードの赤道面ＣＬに対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。このコードは、導電性である。ベルト４２の軸方向幅は、タイヤ３０の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト４２が、３以上の層を備えてもよい。補強層が、ベルト４２と共に、バンドを備えてもよい。このバンドは、螺旋状に巻かれたコードを有する。補強層が、ベルト４２に代えて、バンドを備えてもよい。

ベルト４２のトッピングゴムは、導電性である。このトッピングゴムは、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。トレッド３２に関して前述されたジエン系ゴムが、トッピングゴムにも用いられうる。トッピングゴムに特に適したポリマーは、天然ゴムである。

ベルト４２のトッピングゴムのゴム組成物は、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでいる。このゴム組成物は、サイドウォール３４に関して前述されたカーボンブラックを含みうる。カーボンブラックは、導電性物質である。ゴム組成物が、主たる補強剤としてカーボンブラックを含むことで、トッピングゴムの導電性が達成されている。コード及びトッピングゴムが導電性なので、ベルト４２の電気抵抗は極めて小さい。

インナーライナー４４は、カーカス４０の内側に位置している。赤道面ＣＬの近傍において、インナーライナー４４は、カーカス４０の内面に接合されている。このインナーライナー４４は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物は、空気遮蔽性に優れた基材ゴムを含む。インナーライナー４４の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー４４は、タイヤ３０の内圧を保持する。

貫通部４６は、トレッド３２を貫通している。図２に示されるように、貫通部４６は、トッピングゴム７０と、多数のコード７２とを有している。図２において矢印Ａで示されているのは、タイヤ３０の周方向である。

トッピングゴム７０は、非導電性である。トッピングゴム７０は、ゴム組成物が架橋されることによって成形されている。このゴム組成物の好ましい基材ゴムは、ジエン系ゴムである。キャップ層５０に関して前述されたジエン系ゴムが、トッピングゴム７０にも用いられうる。

トッピングゴム７０のゴム組成物は、主たる補強剤として、シリカを含んでいる。このトッピングゴム７０は、タイヤ３０の低燃費性能を阻害しない。低燃費性能と貫通部４６の強度との観点から、シリカの量は、基材ゴム１００質量部に対して３０質量部以上が好ましく、４０質量部以上がより好ましく、４５質量部以上が特に好ましい。この量は、１００質量部以下が好ましい。キャップ層５０に関して前述されたシリカが、トッピングゴム７０に用いられうる。

トッピングゴム７０が、他の補強剤として、少量のカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックは、貫通部４６の強度に寄与する。少量のカーボンブラックは、シリカによる低燃費性能を大幅には阻害しない。カーボンブラックの量は、基材ゴム１００質量部に対して２０質量部以下が好ましく、１０質量部以下がより好ましく、５質量部以下が特に好ましい。

トッピングゴム７０のゴム組成物は、硫黄及び加硫促進剤を含んでいる。このゴム組成物が、シランカップリング剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛等を含んでもよい。本実施形態では、トッピングゴム７０のゴム組成物は、キャップ層５０のゴム組成物と同一である。

図２から明らかなように、コード７２は、タイヤ３０の周方向に対して直交する方向に延在している。このコード７２は、導電性である。このコード７２の一端７４は、トレッド面３３（図１参照）に露出している。タイヤ３０が転動するとき、この一端７４は、間欠的に路面に当接する。このコード７２の他端７６は、トレッド３２の内面７８（図１参照）に露出している。本実施形態では、この他端７６は、ベルト４２（補強層）に当接している。このタイヤ３０では、静電気は、フランジ５４、クリンチ３６、サイドウォール３４、ベルト４２及びコード７２を介して、路面に放電される。このタイヤ３０が装着された車輌には、静電気が帯電しにくい。この車輌では、ラジオノイズが生じにくい。この車輌では、スパークが生じにくい。

サイドウォール３４が、非導電性であってもよい。この場合、カーカス４０又はインナーライナー４４が、放電に寄与する。

図３には、コード７２の断面が示されている。このコード７２は、導電性フィラメント７２ａと、非導電部７２ｂとからなる。非導電部７２ｂは、２本の非導電性フィラメント束７３が撚られることで形成されている。この非導電性フィラメント束７３は、多数の非導電性フィラメントからなる。非導電性フィラメントは、典型的には、樹脂組成物から形成される。この樹脂組成物の基材樹脂として、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリオレフィンケトン（ＰＯＫ）及び高強力ビニロンが例示される。非導電部７２が、１本の非導電性フィラメント束７３から形成されてもよい。非導電部７２が、３本以上の非導電性フィラメント束７３から形成されてもよい。

導電性フィラメント７２ａは、典型的には、金属から形成されている。金属の具体例としては、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、銀、アルミニウム及びアルミニウム合金が挙げられる。

導電性フィラメント７２ａは、非導電部７２ｂの周りを、所定のピッチで螺旋状に巻かれている。螺旋のピッチは、導電性フィラメント７２ａの太さに比べて十分に大きい。非導電性フィラメント束７３の表面の一部は、導電性フィラメント７２ａで覆われている。非導電性フィラメント束７３の他の部分は、コード７２の表面に露出している。換言すれば、非導電性フィラメント束７３は、導電性フィラメント７２ａでラッピングされている。

このコード７２では、導電性フィラメント７２ａによって導電性が達成されている。前述の通り、コード７２の表面には非導電性フィラメント束７３が露出しているので、この非導電性フィラメント束７３により、コード７２とトッピングゴム７０との接着性が高められる。

導電性フィラメント７２ａの直径は、０．０４ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下が好ましい。この直径が０．０４ｍｍ以上である導電性フィラメント７２ａは、タイヤ３０の転動中に破損しにくい。この観点から、この直径は０．１０ｍｍ以上が特に好ましい。この直径が０．２０ｍｍ以下である導電性フィラメント７２ａは、タイヤ３０の転動中に、路面を削りにくい。この観点から、この直径は０．１５ｍｍ以下が特に好ましい。

静電気が帯電しにくいとの観点から、コード７２の体積固有抵抗は、１×１０^７．５以下が好ましく、１×１０^６．０以下が特に好ましい。

１本のタイヤ３０に含まれるコード７２の総質量の、トレッド３２の質量に対する比率は、０．０５％以上１．２０％以下が好ましい。この比率が０．０５％以上であるタイヤ３０では、静電気が帯電しにくい。この観点から、この比率は０．１０％以上が特に好ましい。この比率が１．２０％以下であるタイヤ３０は、低燃費性能に優れる。この観点から、この比率は０．４０％以下が特に好ましい。

前述の通り、コード７２は、タイヤ３０の周方向に対して直交する方向に延在している。コード７２が、タイヤ３０の周方向に対して直交する方向に対して、傾斜してもよい。コード７２の延在方向の、周方向に対する角度の絶対値は、３０°以上が好ましく、４５°以上が特に好ましい。

周方向におけるコード７２の密度は、１０エンズ／５ｃｍ以上５０エンズ／５ｃｍ以下が好ましい。密度が１０エンズ／５ｃｍ以上であるタイヤ３０では、静電気が帯電しにくい。この観点から、密度は１５エンズ／５ｃｍ以上が特に好ましい。密度が５０エンズ／５ｃｍ以下であるタイヤ３０は、低燃費性能に優れる。この観点から、密度は４０エンズ／５ｃｍ以下が特に好ましい。

タイヤ３０が、トレッド３２とベルト４２との間に、導電性のアンダートレッドを備えてもよい。この場合、コード７２の他端７６は、このアンダートレッドと当接する。このアンダートレッドが、放電に寄与する。

図４には、貫通部４６のためのリボン７８が示されている。このリボン７８は、トッピングゴム７０と４本のコード７２とを有している。トッピングゴム７０の基材ポリマーは、未架橋状態である。それぞれのコード７２は、リボン７８の長手方向に延在している。コード７２の数は、１本でもよく、２本でもよく、３本でもよく、５本以上でもよい。このリボン７８の断面形状は、矩形である。このリボン７８は、２つの側面８０を有している。

図５に示されるように、リボン７８がドラム８２に螺旋状に巻かれる。螺旋のピッチは、リボン７８の幅と同一か、若干小さい。この巻き回しにより、側面８０が、隣接する側面８０と接合される。この巻き回しにより、筒体８４が得られる。この筒体８４では、コード７２の延在方向は、実質的に周方向と一致している。螺旋巻きであるため、厳密には、コード７２は、周方向に対して若干傾斜している。

この筒体８４が、ドラム８２の軸方向と平行な方向に沿って切断されることにより、図６に示されたシート８６が得られる。このシート８６の平面形状は、矩形である。図６において符号８８で示された２つの面は、筒体８４からシート８６が得られるときに切断された箇所である。このシート８６では、コード７２は、面８８に対して実質的に直交する方向に延在している。

このシート８６が、裁断される。裁断の方向は、図６に示されるように、面８８に平行な方向である。この裁断により、テープ８９が得られる。図７は、このテープ８９が示された斜視図である。このテープ８９では、コード７２は、テープ８９の長手方向に対して実質的に直交する方向に延在している。

以下、図１に示されたタイヤ３０の製造方法の一例が説明される。この製造方法では、フォーマー（図示されず）のドラムの表面に、ベルト４２の内側層６６が巻かれる。この内側層６６の上に、外側層６８が巻かれる。この外側層６８の上に、図８に示されるように、左側ベース層５２ａ及び右側ベース層５２ｂが巻かれる。左側ベース層５２ａ及び右側ベース層５２ｂは、互いにわずかに離間して巻かれる。左側ベース層５２ａと右側ベース層５２ｂとの間には、スペース９０が形成される。左側ベース層５２ａ及び右側ベース層５２ｂは、押出法によって成形されてもよく、いわゆるストリップワインド法によって成形されてもよい。

図９に示されるように、キャップ層５０のためのストリップ９２が、フォーマーに供給される。ストリップ９２は、ベース層５２の上に、左側から右側に向けて螺旋状に巻かれる。ストリップ９２がスペース９０の直近に至ったとき、このストリップ９２の巻き回しが一旦停止される。次に、図１０に示されるように、貫通部４６のためのテープ８９がフォーマーに供給され、ストリップ９２の上に巻かれる。テープ８９の一部は、スペース９０（図９参照）に挿入される。テープ８９の一端７４は、外側層６８と当接する。図１１に示されるように、ストリップ９２の巻き回しがさらに継続されて、キャップ層５０の成形が完了する。

このベルト４２、ベース層５２、キャップ層５０及び貫通部４６が、カーカス４０等の他の部材とアッセンブリーされて、ローカバー（未架橋タイヤ）が得られる。このローカバーが、モールド内で加圧及び加熱される。加熱によってゴム分子の架橋反応が生じ、タイヤ３０が得られる。この製造方法により、静電気が帯電しにくく、かつ転がり抵抗が小さなタイヤ３０が、容易に得られる。

図１２には、タイヤ３０と共に、リム９４及び電気抵抗測定装置９６が示されている。この装置９６は、絶縁板９８、金属板１００、軸１０２及び抵抗計１０４を備えている。絶縁板９８の電気抵抗は、１．０×１０^１２Ω以上である。金属板１００の表面は、研磨されている。この金属板１００の電気抵抗は、１０Ω以下である。この装置が用いられ、ＪＡＴＭＡ規格に準拠して、タイヤ３０の電気抵抗が測定される。測定前に、タイヤ３０の表面に付着した汚れ及び離型剤が除去される。このタイヤ３０は、十分に乾燥させられる。このタイヤ３０が、アルミニウム合金製のリム９４に組み込まれる。組み込みのとき、タイヤ３０とリム９４との接触部に、潤滑剤として石けん水が塗布される。このタイヤ３０に、内圧が２００ｋＰａとなるように、空気が充填される。このタイヤ３０及びリム９４が、試験室で２時間保持される。試験室の、温度は２５℃であり、湿度は５０％である。このタイヤ３０及びリム９４が、軸１０２に取り付けられる。このタイヤ３０及びリム９４に、５．３ｋＮの荷重が０．５分間負荷されてから、この荷重が開放される。このタイヤ３０及びリム９４に、再度５．３ｋＮの荷重が０．５分間負荷されてから、この荷重が開放される。さらに、このタイヤ３０及びリム９４に、５．３ｋＮの荷重が２．０分間負荷されてから、この荷重が開放される。その後、軸１０２と金属板１００との間に、１０００Ｖの電圧が印可される。印可が開始されてから５分経過後の、軸１０２と金属板１００との間の電気抵抗が、抵抗計１０４で測定される。測定は、タイヤ３０の周方向に沿って９０°刻みの４カ所で行われる。得られた４つの測定値のうちの最大値が、このタイヤ３０の電気抵抗Ｒｔである。

電気抵抗Ｒｔは、１．０×１０^８．０Ω未満が好ましい。電気抵抗Ｒｔが１．０×１０^８．０Ω未満であるタイヤ３０では、静電気が帯電しにくい。この観点から、電気抵抗Ｒｔは１．０×１０^７．８Ω以下がより好ましく、１．０×１０^７．６Ω以下が特に好ましい。

本発明では、タイヤ３０の各部材の寸法及び角度は、タイヤ３０が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ３０に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ３０には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ３０が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ３０が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ３０の場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。

図１３は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのコード１０６が示された模式的断面図である。このタイヤの、コード１０６以外の構造は、図１に示されたタイヤ３０のそれと同じである。

このコード１０６は、芯１０８と鞘１１０とを有している。芯１０８は、導電性フィラメントの束からなる。多数の導電性フィラメントが撚られることで、芯１０８が形成されている。この芯１０８を有するコード１０６は、導電性である。このコード１０６を介して、静電気が放電される。

それぞれの導電性フィラメントは、樹脂組成物からなる。この組成物は、基材として、軟質な合成樹脂を含む。この組成物から形成された導電性フィラメントは、タイヤの転がり抵抗を高めない。好ましい合成樹脂として、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリオレフィンケトン（ＰＯＫ）及び高強力ビニロンが例示される。

導電性フィラメントの樹脂組成物では、基材樹脂中に導電性分散体が分散している。この分散体により、芯１０８の導電性が達成される。溶融した基材樹脂中に分散体が分散させられて、樹脂組成物が得られる。この樹脂組成物から、導電性フィラメントが紡糸される。

導電性分散体の好ましい材質として、カーボンが挙げられる。カーボン由来の導電性分散体として、カーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックの具体例として、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックが挙げられる。高い導電性が得られるとの観点から、ケッチェンブラックが好ましい。カーボンブラックの量は、基材樹脂１００質量部に対して５．０質量部以上２０．０質量部以下が好ましい。５．０質量部以上のカーボンブラックを含む樹脂組成物は、導電性に優れる。この観点から、この量は７．０質量部以上が特に好ましい。２０．０質量部以下のカーボンブラックを含む樹脂組成物は、粘性に優れる。この観点から、この量は１５．０質量部以下が特に好ましい。

導電性分散体の他の材質として、金属が挙げられる。樹脂組成物は、微細な金属粉末を含みうる。金属の具体例として、炭素鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金、銀、アルミニウム及びアルミニウム合金が挙げられる。金属粉末の量は、基材樹脂１００質量部に対して１．０質量部以上１００．０質量部以下が好ましい。１．０質量部以上の金属粉末を含む樹脂組成物は、導電性に優れる。この観点から、この量は１０．０質量部以上が特に好ましい。１００．０質量部以下の金属粉末を含む樹脂組成物は、粘性に優れる。この観点から、この量は４０．０質量部以下が特に好ましい。

芯１０８の導電性フィラメントが、導電性ポリマーから成形されてもよい。導電性ポリマーとして、ポリピロール、ポリチオフェン及びポリアニリンが例示される。導電性ポリマーと非導電性ポリマーとの混合物から、導電性フィラメントが成形されてもよい。

芯１０８の導電性フィラメントが、主フィラメントと、この主フィラメントの外周面を被覆する導電性物質とを有してもよい。典型的な被覆は、金属メッキである。銅メッキ、亜鉛メッキ、銅−亜鉛合金メッキ等が採用されうる。

芯１０８の導電性フィラメントが、炭素繊維であってもよい。

鞘１１０は、芯１０８の外周面の全体を覆っている。従って、芯１０８はコード１０６の表面に露出していない。換言すれば、鞘１１０は芯１０８をカバリングしている。鞘１１０は、多数の非導電性フィラメントからなる。それぞれの非導電性フィラメントは、樹脂組成物からなる。この組成物は、基材として、軟質な合成樹脂を含む。この組成物から形成された非導電性フィラメントは、タイヤの転がり抵抗を高めない。好ましい合成樹脂として、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリオレフィンケトン（ＰＯＫ）及び高強力ビニロンが例示される。この非導電性フィラメントにより、コード１０６とトッピングゴムとの接着性が高められる。

芯１０８の質量と鞘１１０の質量との比は、２０／８０以上８０／２０以下が好ましい。この比が２０／８０以上であるコード１０６は、導電性に優れる。この観点から、この比は４０／６０以上が特に好ましい。この比が８０／２０以下であるコード１０６では、その表面に芯１０８が露出しにくい。従ってこのコード１０６は、トッピングゴムとの接着性に優れる。この観点から、この比は６０／４０以下が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１から３に示された構造を有するタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、「１９５／６５Ｒ１５」であった。このタイヤは、貫通部を備えている。この貫通部は、トッピングゴムとコードとを有している。このトッピングゴムは、ゴム組成物が架橋されることで成形されている。このゴム組成物は、１００質量部のスチレン−ブタジエン共重合体（ＪＳＲ社の商品名「ＳＢＲ１５００」）、５０質量部のシリカ（デグッサ社の商品名「ウルトラシルＶＮ３」）、５質量部のシランカップリング剤（デグッサ社の商品名「Ｓｉ６９」）、１質量部のワックス（大内新興化学工業社の商品名「サンノックＮ」）、２質量部の老化防止剤（大内新興化学工業社の商品名「ノクラック６Ｃ」）、１質量部のステアリン酸（日油社）、３質量部の酸化亜鉛（三井金属鉱業社の商品名「亜鉛華１号」）、１．５質量部の粉末硫黄（鶴見化学社）及び１．５質量部の加硫促進剤（大内新興化学工業社）を含む。トレッドのキャップ層も、このゴム組成物と同一のゴム組成物から成形された。

貫通部のコードは、非導電性フィラメントの束と、この束の周りを螺旋状に巻かれた１本の導電性フィラメントとを有している。この導電性フィラメントは、炭素含有率が０．８２％である高炭素鋼からなる。この導電性フィラメントの、比重は７．８５であり、直径は０．０５ｍｍである。テーパー式剛性度試験機で測定された、この導電性フィラメントの曲げ剛性は、０．１５ｇ・ｃｍである。この導電性フィラメントは、４５°の角度で、非導電性フィラメント束に巻き付けられた。コードにおける、導電性フィラメントの単位質量は、０．０２１８ｇ／ｍであった。

非導電性フィラメントは、ナイロン６６から紡糸された。この非導電性フィラメントの、繊度は１４００ｄｔｅｘ／１であり、正量繊度は１５１２ｄｔｅｘであった。

コードの体積固有抵抗は、１×１０^３．２Ω・ｃｍである。周方向に対するコードの角度は、９０°である。このコードの長さは、１．５ｃｍである。これらのコードの、密度は１０エンズ／５ｃｍである。１本のタイヤに含まれるコードの、総質量は、１．０４ｇである。

［実施例２−１５］
貫通部の仕様を下記の表１−４に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２−１５のタイヤを得た。

［比較例１］
貫通部を有さないタイヤを製作した。このタイヤのキャップ層は、下記表８においてＡで示されたゴム組成物から成形された。このキャップ層は、導電性である。このタイヤの、トレッド以外の部材の構造は、実施例１に係るタイヤのそれらと同等である。

［比較例２］
図１４に示された構造を有するタイヤを製作した。このタイヤのキャップ層は、下記表８においてＡで示されたゴム組成物から成形された。このタイヤの貫通部は、下記表８においてＣで示されたゴム組成物から成形された。この貫通部は、コードを有していない。この貫通部は、導電性である。この貫通部の体積固有抵抗は、１．０×１０^６．０である。このタイヤの、トレッド及び貫通部を除く部材の構造は、実施例１に係るタイヤのそれらと同等である。

［実施例１６］
貫通部の仕様を下記の表５に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例１６のタイヤを得た。このタイヤのコードは、図１３に示されるように、芯と、この芯を覆う鞘とを備えている。芯は、導電性フィラメントの束からなる。それぞれの導電性フィラメントは、１００質量部のナイロン６６と１０質量部のケッチェンブラックとを含む樹脂組成物から紡糸された。鞘は、多数の非導電性フィラメントからなる。それぞれの非導電性フィラメントは、ナイロン６６から紡糸された。

［実施例１７−２７］
貫通部の仕様を下記の表５−７に示される通りとした他は実施例１６と同様にして、実施例１７−２７のタイヤを得た。

［実施例２８］
貫通部の仕様を下記の表７に示される通りとした他は実施例１６と同様にして、実施例２８のタイヤを得た。このタイヤでは、コードの芯の導電性フィラメントは、６０質量部のポリピロールと４０質量部のナイロン６６とを含む樹脂組成物から紡糸された。

［実施例２９］
貫通部の仕様を下記の表７に示される通りとした他は実施例１６と同様にして、実施例２９のタイヤを得た。このタイヤでは、コードの芯の導電性フィラメントは、１００質量部のナイロン６６と２０質量部のアルミニウム粉末とを含む樹脂組成物から紡糸された。

［実施例３０］
貫通部の仕様を下記の表７に示される通りとした他は実施例１６と同様にして、実施例３０のタイヤを得た。このタイヤでは、コードの芯の導電性フィラメントは、ナイロン６６から紡糸された主フィラメントと、この主フィラメントの周りを覆う金属メッキ層とからなる。このメッキ層は、銅−亜鉛合金からなる。この合金における銅と亜鉛との質量比は、６３／７３である。

［転がり抵抗］
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
使用リム：１５×６−Ｊ
内圧：２００ｋＰａ
荷重：４．３５ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
この結果が、比較例２が基準とされた指数として、下記の表１から７に示されている。数値が小さいほど好ましい。

［電気抵抗］
図１２に示された方法にて、タイヤの電気抵抗Ｒｔを測定した。この結果が、下記の表１から７に示されている。

この評価結果から明らかなように、本発明に係るタイヤは、転がり抵抗が小さく、かつ電気抵抗が小さい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係る空気入りタイヤは、種々の車輌に装着されうる。

３０・・・空気入りタイヤ
３２・・・トレッド
３４・・・サイドウォール
３６・・・クリンチ
３８・・・ビード
４０・・・カーカス
４２・・・ベルト
４４・・・インナーライナー
４６・・・貫通部
５０・・・キャップ層
５２・・・ベース層
７０・・・トッピングゴム
７２、１０６・・・コード
７２ａ・・・導電性フィラメント
７２ｂ・・・非導電部
７３・・・非導電性フィラメント束
８０・・・リボン
８４・・・筒体
８６・・・シート
８９・・・テープ
９２・・・ストリップ
１０８・・・芯
１１０・・・鞘

Claims (9)

1. その外面がトレッド面をなしており非導電性であるトレッドと、このトレッドを貫通する貫通部とを備えており、
   上記貫通部が、コードと、非導電性であるトッピングゴムとを有しており、
   上記コードの一端がトレッド面に露出しており、上記コードの他端が上記トレッドの内面に露出しており、
   上記コードが、導電性フィラメントと非導電性フィラメントを含んでいる空気入りタイヤ。
2. 上記コードの延在方向の、上記タイヤの周方向に対する角度の絶対値が３０°以上である請求項１に記載のタイヤ。
3. 上記コードの総質量の、上記トレッドの質量に対する比率が、０．０５％以上１．２０％以下である請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記コードにおいて、非導電性フィラメントの束の周りが導電性フィラメントでラッピングされている請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 上記非導電性フィラメントが樹脂組成物から形成されており、上記導電性フィラメントが金属から形成されている請求項４に記載のタイヤ。
6. 上記導電性フィラメントの直径が０．０４ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である請求項４又は５に記載のタイヤ。
7. 上記コードが、芯とこの芯をカバリングする鞘とを有しており、上記芯が導電性フィラメントの束からなり、上記鞘が多数の非導電性フィラメントからなる請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。
8. 上記導電性フィラメントが、
   （１）基材とこの基材の中に分散した導電性分散体とを含む組成物
   （２）導電性ポリマー
   （３）主フィラメントとこの主フィラメントの外周面を被覆する導電性物質
   又は
   （４）炭素繊維
   から形成されている請求項７に記載のタイヤ。
9. 上記芯の質量と上記鞘の質量との比が２０／８０以上８０／２０以下である請求項７又は８に記載のタイヤ。

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