JP2013512812A - ハイブリッドカーカス補強ケーブルを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、金属補強要素の少なくとも１つの層から成る半径方向カーカス補強材を有するタイヤであって、タイヤは、トレッドで半径方向に被覆された頂部補強材を有し、トレッドは、２つのサイドウォールを経て２つのビードに接合されているタイヤに関する。本発明によれば、少なくとも１つのカーカス補強材層の補強要素は、少なくとも２つの層を有するハイブリッドケーブルであり、ハイブリッドケーブルは、コアを有し、コアの少なくとも１本のストランドは、マルチフィラメント紡織繊維から成り、中間層及び／又は外側層のストランドは、金属製であり、少なくとも１つの内側層は、好ましくは少なくとも１種類のジエンエラストマーを含むポリマーコンパウンド、例えば架橋可能な又は架橋済みのゴムコンパウンドから成る層で外装されている。

Description

本発明は、半径方向カーカス補強材を備えたタイヤ、特に、持続速度で走行する重量物運搬車両又は重車両、例えばローリ、トラクタ、トレーラ又はバスに取り付けられるようになったタイヤに関する。

一般に、重車両用タイヤでは、カーカス補強材は、いずれか一方の側がビードの領域内に繋留され、カーカス補強材の上には半径方向に、少なくとも２つの互いに重ね合わされた層から成るクラウン補強材が載っており、これら層は、各層内で互いに平行であり、１つの層から次の層にクロス掛けされ、周方向と１０°〜４５°の角度をなす細線又はコードで形成されている。実働補強材を形成する実働層は更に、有利には弾性要素と呼ばれている伸長性の金属補強要素で作られた少なくとも１つの保護層で覆われるのが良い。保護層は、周方向と４５°〜９０°の角度をなす低伸長性の金属細線又はコードの層を更に含むのが良く、三角形構造形成プライと呼ばれるこのプライは、カーカス補強材と実働プライと呼ばれる第１のクラウンプライとの間に半径方向に配置され、これらは、絶対値を表してせいぜい４５°に等しい角度をなした互いに平行な細線又はコードで作られている。三角形構造形成プライは、少なくとも実働プライと一緒になって三角形構造形成（triangulation ）補強材を形成し、この三角形構造形成補強材は、種々の応力を受けたときに生じる変形量が僅かであり、補強プライの本質的な役割は、タイヤのクラウンの領域の補強要素の全てが受ける横方向圧縮力を吸収することにある。

重車両用のタイヤの場合、単一の保護層が設けられるのが通例であり、その保護要素は、大抵の場合、同一方向に且つ半径方向最も外側の、それ故に半径方向に隣接した実働層の補強要素の角度と絶対値で表して同一の角度に差し向けられている。幾分でこぼこの路面上を走行するようになった土木作業車両用のタイヤの場合、２枚の保護プライが存在することが有利であり、補強要素は、或る１つの層から次の層に交差し、半径方向内側の保護層の補強要素は、この半径方向内側保護層に隣接して位置する半径方向外側の実働層の非伸長性補強要素と交差している。

タイヤの周方向又は長手方向は、タイヤの周囲の方向に一致すると共にタイヤの走行方向によって定められる方向である。

タイヤの横方向又は軸方向は、タイヤの回転軸線に平行である。

半径方向は、タイヤの回転軸線と交差し且つこれに垂直な方向である。

タイヤの回転軸線は、タイヤが通常の使用中に回転する際の中心となる軸線である。

半径方向平面又は子午線平面は、タイヤの回転軸線を含む平面である。

周方向中間平面又は赤道面は、タイヤの回転軸線に垂直であり且つタイヤを２つの半部に区分する平面である。

或る特定の現行の「ロード」タイヤは、世界中で道路網が向上していると共に自動車専用道路網が広がっているので、高速で且つますます長距離にわたって走行するようになっている。タイヤが走行するための必要条件の全てにより、疑いもなく、タイヤは、長距離にわたって（何キロメートルにもわたって）走行できる。というのは、タイヤの摩耗が少ないからである。しかしながら、このタイヤの耐久性は、損なわれる。かかるタイヤに対して１回又はそれどころか２回の更生（リトレッド）作業を行なってタイヤの寿命を延ばすことができるようにするためには、かかる更生作業に耐えるのに十分な耐久性を持つ構造体、特にカーカス補強材を提供することが必要である。

このようにして構成されたタイヤの特に過酷な条件下における長距離走行は、これらタイヤの耐久性の点で現に制限をもたらす。

カーカス補強材の構成要素は、特に、走行中、曲げ応力及び圧縮応力を受け、これら応力は、構成要素の耐久性に悪影響を及ぼす。カーカス補強材層の補強要素を構成しているコードは、事実、タイヤが走行しているときに大きな応力、特に繰り返し曲げ応力又は曲率の変化を受け、それにより細線相互間に摩擦が生じ、したがって摩耗及び疲労が生じるが、この現象は、「疲労フレッチング（fatigue fretting）」と呼ばれている。

タイヤのカーカス補強材を強化するこれら機能を実現させるため、コードは、第１に、曲げの際に良好な可撓性及び高い耐久性を持たなければならず、このことは、特に、これらの細線が比較的小さな直径、好ましくは、０．２８ｍｍ未満、より好ましくは０．２５ｍｍ未満の直径を備えなければならず、一般に、タイヤのクラウン補強材のための従来型コードで用いられている細線の直径よりも小さい直径を持たなければならないということを意味している。

カーカス補強材のコードも又、コードのそのまさに性状に起因して「疲労‐腐食（fatigue-corrosion ）」という現象を受け、かかる疲労腐食は、例えば酸素や水分のような腐食性作用物質の通過を促進し或いは、それどころか、これら作用物質を排出させる。具体的に説明すると、例えば切れ目に続く劣化の結果として又は単に、タイヤの内面の透過度（これは低いけれども）のためにタイヤに入り込んだ空気又は水は、コードの構造そのもののためにコード内に形成されているチャネルによって運ばれる場合がある。

一般に「疲労‐フレッチング‐腐食（fatigue-fretting-corrosion）」という包括的な用語でひとくくりして表現されるこれら疲労現象の全ては、コードの機械的性質の徐々に進行する劣化の原因であり、最も過酷な走行条件下において、コードの寿命に悪影響を及ぼす場合がある。

カーカス補強材のこれらコードの耐久性を向上させるため、特に、タイヤのキャビティの内壁を形成するゴム層の厚さを増大させることが知られており、その目的は、かかるゴム層の透過度を最小限に抑えることにある。この層は、通常、タイヤを良好に密封するよう一部がブチルゴムで構成されている。この種の材料は、タイヤのコストを増大させるという欠点を持つ。

また、特にゴムの侵入度を増大させ、かくしてコード内に形成されているチャネルを通る酸化剤の通過を制限し又はそれどころか阻止するようコードの構成を設計変更することが知られている。このようにして製造されたタイヤは、タイヤ製造中に現われる空気ポケットの問題を提起した。

これは、種々の製造ステップの結果として、閉じ込め状態の空気ポケットが生じるからである。空気を導くことができるチャネルを形成するような構造のコードで作られたカーカス補強材を有するタイヤの場合、これら空気ポケットは、空気が特にコード内に存在しているチャネルを通って材料中に拡散するので消失する。ゴムが非常にしみ込みやすい構造を持つコードで作られたカーカス補強材を有するタイヤの場合、これら空気ポケットは、製造ステップ後においてもそのまま存在する。何が起こるかと言えば、これら空気ポケットがタイヤの硬化ステップ中に変位するだけであり、これら空気ポケットは、低い圧力が及ぼされる領域に向かって移動する。空気の移動は、補強要素相互間に存在する通路を辿ってカーカス補強材に沿って起こり、ゴムコンパウンドの層は、タイヤの硬化ステップ前に補強要素に平行な補強領域を形成する補強要素を覆う。かくして、これら補強ゾーンにより、空気ポケットが存在している領域に及ぼされる圧力に応じて空気を僅かに移動させることができる。圧力又は圧力変化が特にタイヤの硬化ステップ中又はシェーピングステップ（これが行なわれる場合）中に生じる。

これら空気ポケットの出現は、通常、これらの出現場所によっては許容できず、タイヤをスクラップにする必要のある場合がある。というのは、これら空気ポケットは、タイヤ内の弱体ゾーンになる場合があるからである。したがって、製造費は、貧弱な生産の歩留りに鑑みてそれだけで受け入れがたいものとなる。

かくして、本発明者は、特にインフレーションの面での走行条件とは無関係に且つタイヤの製造費が許容可能なままの状態で、耐摩耗性が路上使用向きに維持され、特に、耐久性が特に「疲労‐腐食」又は「疲労‐フレッチング‐腐食」現象に関して向上したタイヤを備えた重車両を提供するという仕事に取り組んだ。

この目的は、本発明によれば、補強要素の少なくとも１つの層から成る半径方向カーカス補強材を有するタイヤであって、タイヤは、それ自体トレッドで半径方向に被覆されたクラウン補強材を有し、トレッドは、２つのサイドウォールを経て２つのビードに接合されている、タイヤにおいて、少なくとも１つのカーカス補強材層の補強要素は、少なくとも２つの層を有するハイブリッドコードであり、ハイブリッドコードの各々のコアの少なくとも１本のストランドは、テキスタイルマルチフィラメント糸から成り、中間層及び／又は外側層のストランドは、金属製であり、少なくとも１つの内側層は、好ましくは少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とするポリマーコンパウンド、例えば架橋可能な又は架橋済みのゴムコンパウンドから成る層で外装されていることを特徴とするタイヤによって達成された。

層状コード又は多層コードは、中央コアと、この中央コアの周りに配置されたストランド又は細線の１つ又は２つ以上の事実上同心の層とから成るコードである。

重車両用タイヤのカーカスに最も多く用いられる層状コードは、［Ｌ＋Ｍ］又は［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造のコードであり、かかるコードは、一般に、最も大型のタイヤ向きである。これらコードは、Ｍ本の細線の層で包囲されたＬ本の細線のコアから公知の仕方で形成され、Ｌ＋Ｍ組み合わせは、コードのコアを形成し、このコアは、それ自体、Ｎ本の細線の外側層で包囲され、一般に、Ｌは、１〜４、Ｍは、３〜１２、Ｎは、８〜２０である。必要な場合、組立体は、最終の層の周りに螺旋の状態に巻かれた外部包装細線で包装されるのが良い。

コードは、マルチフィラメント糸から成るストランド又は細線から得られ、これらストランド又は細線は、互いに撚り合わされても良く又はそうでなくても良く、又、コードは、単位細線、例えば円筒形又は長円形モノフィラメントから得られ、これらモノフィラメントは、互いに撚り合わされても良く又はそうでなくても良い。

コードは、これらが性質の互いに異なる要素を含む場合、ハイブリッドコード、即ち、複合コードと呼ばれる。本発明との関連において、これらコードは、金属材料とテキスタイル（繊維）材料を組み合わせたものである。

有利には、本発明によれば、ハイブリッドコードの各々のコアのストランドの全ては、テキスタイルマルチフィラメント糸で作られる。

本発明者の実証したところによれば、本発明に従ってこのように製造されたタイヤにより、耐久性と製造費の妥協点の観点において非常に有利な向上が得られる。確かに、かかるタイヤの耐久性は、少なくとも上述した最善の解決策の場合と同じほど良好である。ポリマーコンパウンドから成る層によって形成されたシースをハイブリッドコードの少なくとも１つの内側層の周りに設けることにより、腐食に起因した危険性を制限することができ、ポリマー配合物をハイブリッドコードの金属ストランド又は細線相互間に設けることは、少なくとも局所的に最適である。さらに、ハイブリッドコードの各々のコアを構成するテキスタイルマルチフィラメント糸から成る少なくとも１本のストランドを設けることにより、タイヤの製造中に取り込まれた空気を排出することができ、従って、その結果、上述の生産性よりも高い生産性が得られ、従ってコストが安くなる。本発明者は、テキスタイルマルチフィラメント糸から成る少なくとも１本のストランドで形成されたコアがカーカス補強材のコードの各々の中に存在していると、上述したように空気ポケットの生成から直ちに或いは空気ポケットがタイヤの製造ステップ中にカーカス補強材層の補強要素に平行な方向に沿って移動する際に閉じ込め状態の空気が「ドレン」に応じることができるようにするということを実証した。実施した試験によって確認されたこととして、少なくとも１本のストランドがテキスタイルマルチフィラメント糸から成るコアを有する層状コアで得られた結果は、少なくとも１つの内側層がポリマーコンパウンドから成る層で外装された層状金属コードを有するカーカス補強材層で得られた結果とは全く関連性がない。具体的に説明すると、テキスタイルマルチフィラメント糸から成る少なくとも１本のストランドで形成されたコアをカーカス補強材のコードの各々の中に設けることにより、このようにして製造されたタイヤの事実上全てを維持し、従って、製造単価を許容可能な値まで下げることができる。

補強要素の幾つかの層を有するカーカス補強材の場合、これら層の各々は、本発明によるものであるのが良い。有利には、少なくとも２つの層を有するハイブリッドコードであり、ハイブリッドコードの各々のコアの少なくとも１本のストランドは、テキスタイルマルチフィラメント糸から成り、中間層及び／又は外側層のストランドは、金属製であり、少なくとも１つの内側層は、好ましくは少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とするポリマーコンパウンド、例えば架橋可能な又は架橋済みのゴムコンパウンドから成る層で外装される。この選択は、タイヤの製造中に生じる空気ポケットの完全な排出を保証する上で特に有利であり、これら空気ポケットは、本質的に、製造中、カーカス補強材の軸方向及び／又は半径方向外面上に現れる。

「少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とするコンパウンド」という表現は、公知のように、かかるコンパウンドが主としてこのジエンエラストマー又はこれらのジエンエラストマーを含んでいる（即ち、質量フラクション（分率）が５０％を超える）ということを意味するものと理解されたい。

本発明によるシースは、有利にはほぼ円形の断面を有する連続スリーブを形成するようシースが覆っている層の周りに連続的に延びている（即ち、このシースは、コードの半径方向に垂直なコードの「オルトラジアル（orthoradial）」方向に連続している）ことに注目されるべきである。

また、このシースのゴムコンパウンドは架橋可能であり又は架橋済みであり、即ち、かかるゴムコンパウンドは、定義上、適当な架橋系であり、かくして、これが硬化を生じている状態で（即ち、これが硬化するが、溶融しない状態で）ゴムコンパウンドが架橋可能であることに注目されるべきである。かくして、このゴムコンパウンドを「非溶融性」と呼ぶことができる。というのは、このゴムコンパウンドをどのような温度に加熱してもかかるゴムコンパウンドを溶融することができないからである。

「ジエン」エラストマー又はゴムという用語は、公知のように、少なくとも一部がジエンモノマー（共役であるか否かを問わず、２つの炭素‐炭素２重結合を備えたモノマー）から得られるエラストマー（即ち、ホモポリマー又はコポリマー）を意味するものと理解されたい。

ジエンエラストマーは、公知のように、２つのカテゴリ、即ち、「本質的に飽和している」ジエンエラストマーと呼ばれるカテゴリ及び「本質的に飽和していない」ジエンエラストマーと呼ばれるカテゴリに分類可能である。一般に、「本質的に飽和していない」ジエンエラストマーとは、本明細書では、少なくとも一部が１５％（モル％）より高い原含有量のジエンユニット（共役ジエン）を有する共役ジエンモノマーに由来するジエンエラストマーを意味するものと理解されるべきである。かくして、例えば、ブチルゴム又はジエン及びＥＰＤＭ型のα‐オレフィンのコポリマーのようなジエンエラストマーは、前述の定義には含まれず、特に、「本質的に飽和している」ジエンエラストマー（ジエンユニットの原含有量が低く又は非常に低く、常に１５％未満のジエンエラストマー）と呼ばれる場合がある。「本質的に飽和していない」ジエンエラストマーのカテゴリ内において、「高度に飽和していない」のジエンエラストマーとは、特に、５０％よりも高い原含有量のジエンユニット（共役ジエン）を有するジエンエラストマーを意味するものと理解されるべきである。

上記のように定義を与えた状態で、本発明のコードに使用できるジエンエラストマーは特に、次に記載する内容を意味するものと理解される。
（ａ）４〜１２個の炭素原子をもつ共役ジエンモノマーを重合させることによって得られる任意のホモポリマー
（ｂ）１種類又は２種類以上の共役ジエンを互いに共重合させることにより、或いは１１種類又は２種類以上の共役ジエンを、８〜２０個の炭素原子をもつ１種類又は２種類以上の芳香族ビニル化合物と共重合させることによって得られる任意のコポリマー
（ｃ）エチレン及び３〜６個の炭素原子をもつα‐オレフィンを、６〜１２個の炭素原子をもつ非共役ジエンモノマーと共重合させることにより得られる三元コポリマー、例えばエチレン又はプロピレンを上記種類の非共役ジエンモノマー、例えば１，４‐ヘキサジエン、エチリデンノルボルネン及びジクロペンタジエンと共重合させることによって得られるエラストマー
（ｄ）イソブテン及びイソプレンコポリマー（ブチルゴム）及びこの種のコポリマーのハロゲン化物、特に塩素化物又は臭化物

本発明は、任意種類のジエンエラストマーに利用できるが、本発明は、主として、本質的に不飽和状態のジエンエラストマー、特に上記種類（ａ）又は（ｂ）のジエンエラストマーを用いて具体化される。

かくして、ジエンエラストマーは、好ましくは、ポリブタジエン（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、種々のブタジエンコポリマー、種々のイソプレンコポリマー及びこれらのエラストマーの配合物から成る群から選択される。より好ましくは、かかるコポリマーは、スチレン‐ブタジエンコポリマー（ＳＢＲ）、ブタジエン‐イソプレンコポリマー（ＢＩＲ）、スチレン‐イソプレンコポリマー（ＳＩＲ）及びスチレン‐ブタジエン‐イソプレンコポリマー（ＳＢＩＲ）から成る群から選択される。

より好ましくは、本発明によれば、選択されるジエンエラストマーは、主として（即ち、５０ｐｈｒ超える）、イソプレンエラストマーから成る。「イソプレンエラストマー」という用語は、公知のように、イソプレンホモポリマー又はコポリマーを意味し、換言すると、天然ゴム（ＮＲ）、合成ポリイソプレン（ＩＲ）、種々のイソプレンコポリマー及びこれらエラストマーの配合物から成る群から選択されるジエンエラストマーを意味するものと理解されたい。

本発明の有利な実施形態によれば、選択されるジエンエラストマーは、もっぱら（即ち、１００ｐｈｒに関し）、天然ゴム、合成ポリイソプレン又はこれらエラストマーの配合物から成り、合成ポリイソプレンは、好ましくは９０％を超え、より好ましくは９８％を超える含有量（単位は、モル％）の１，４‐シス結合を有する。

また、本発明の特定の一実施形態によれば、この天然ゴム及び／又はこれらの合成ポリイソプレンと、他の高度不飽和状態ジエンエラストマー、特に上述したようなＳＢＲ又はＢＲエラストマーとのカット（配合物）を使用することが可能である。

本発明のコードのゴムシースは、１種類又は２種類以上のジエンエラストマーを含むことかでき、かかるジエンエラストマーをジエン系のエラストマー以外の任意種類の合成エラストマー又はエラストマー以外のポリマー、例えば熱可塑性ポリマーと組み合わせて用いることが可能であり、エラストマー以外のこれらポリマーは少数ポリマーとして存在する。

シースのゴムコンパウンドにはどのようなプラストマーも含まれておらず、かかるシースのゴムコンパウンドは、ポリマーベースとして１種類のジエンエラストマー（又はジエンエラストマーの配合物）しか含まないことが好ましいが、かかるコンパウンドは、エラストマーの質量フラクションｘｅよりも少ない質量フラクションｘｐの少なくとも１種類のプラストマーを更に含有しても良い。かかる場合、好ましくは次の関係式、即ち０＜ｘｐ＜０．５ｘｅが適用され、より好ましくは、次の関係式、即ち０＜ｘｐ＜０．１ｘｅが適用される。

好ましくは、ゴムシースの架橋系は、加硫系と呼ばれる系であり、即ち、硫黄（又は硫黄供与体）及び第一加硫促進剤を主成分とする系である。この主成分としての加硫系には、種々の公知の第二促進剤又は加硫活性剤を添加できる。硫黄は、０．５〜１０ｐｈｒ、より好ましくは１〜８ｐｈｒの好ましい量で使用され、第一加硫促進剤、例えば、スルフォンアミドは、０．５〜１０ｐｈｒ、より好ましくは０．５〜５．０ｐｈｒの好ましい量で使用される。

本発明によるシースのゴムコンパウンドは、上記架橋系に加え、タイヤ用ゴムコンパウンドに使用できる全ての通常成分、例えば、カーボンブラックを主成分とする補強充填剤及び／又は無機補強充填剤、例えば、シリカ、アンチエージング剤（例えば老化防止剤）、エキステンダー油、可塑剤又は未硬化状態のコンパウンドを加工しやすくする加工助剤、メチレン受容体、メチレン供与体、樹脂、ビスマレイミド、「ＲＦＳ」（レゾルシノール‐ホルムアルデヒド‐シリカ）形式の公知の接着促進剤系又は金属塩、特にコバルト塩を含む。

好ましくは、ゴムシースのコンパウンドは、架橋状態では、ＡＳＴＭ・Ｄ・４１２（１９９８）規格に従って測定して２０ＭＰａ未満、より好ましくは１２ＭＰａ未満、特に４〜１１ＭＰａの１０％伸び率における割線伸びモジュラス（Ｍ１０と呼ばれる）を有する。

好ましくは、このシースのコンパウンドは、本発明によるコードが補強用のものである場合のゴムマトリックスに使用されるコンパウンドと同一のものが選択される。かくして、シース及びゴムマトリックスのそれぞれの材料間に不適合性の問題は生じない。

好ましくは、上記コンパウンドは、天然ゴムを主成分としており、かかるコンパウンドは、補強充填剤としてカーボンブラック、例えばＡＳＴＭ３００、５００又は７００等級（例えばＮ３２６，Ｎ３３０、Ｎ３４７、Ｎ３７５、Ｎ６８３、Ｎ７７２）のカーボンブラックを含む。

本発明の変形例によれば、カーカス補強材のハイブリッドコードは、［Ｌ＋Ｍ］又は［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造の層状金属コードであり、層状金属コードは、直径ｄ１のＬ（Ｌは、１〜４である）本の細線を有する第１の層Ｃ１をピッチｐ２で螺旋の状態に互いに巻かれた直径ｄ２のＭ（Ｍは、３〜１２である）本の細線を有する少なくとも１つの中間層Ｃ２で包囲したものであり、層Ｃ２は、オプションとして、ピッチｐ３で螺旋の状態に互いに巻かれた直径ｄ３のＮ（Ｎは、８〜２０である）本の細線の外側層Ｃ３によって包囲され、少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とする架橋可能な又は架橋済みゴムコンパウンドから成るシースが、［Ｌ＋Ｍ］構造では、第１の層Ｃ１を覆い、［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造では、少なくとも中間層Ｃ２を覆う。

好ましくは、第１の層又は内側層（Ｃ１）の細線の直径は、０．１０〜０．５ｍｍであり、外側層（Ｃ２，Ｃ３）の細線の直径は、０．１０〜０．５ｍｍである。

より好ましくは、外側層（Ｃ３）の細線の螺旋巻きピッチは、８〜２５ｍｍである。

本発明の意味の範囲内において、ピッチは、コードの軸線に平行に測定された長さを表し、コードの端のところでは、このピッチを持つ細線は、コードの軸線回りに丸一回転し、かくして、軸線がこの軸線に垂直であり且つコードの構成層の細線のピッチに等しい長さだけ隔てられた２つの平面によって区分された場合、これら２つの平面内に位置するこの細線の軸線は、問題の細線の層に相当する２つの円上に同一の位置を有する。

有利には、コードは、次の特性のうちの１つ、より好ましくは全てを有する。
‐層Ｃ３は飽和層であり、即ち、この層中には、少なくとも直径ｄ３の第（Ｎ＋１）番目の細線をこれに追加するには不十分なスペースが存在し、この場合、Ｎは、層Ｃ２の回りに層として巻回できる細線の最大本数を表す。
‐ゴムシースは更に、内側層Ｃ１を覆うと共に／或いは中間層Ｃ２の対ごとの隣り合う細線を互いに隔てる。
‐ゴムシースは、事実上、このゴムシースがこの層Ｃ３の対ごとの隣り合う細線を互いに隔てるよう層Ｃ３の各細線の半径方向内方の周囲半分を覆う。

本発明のＬ＋Ｍ＋Ｎ構造では、中間層Ｃ２は、好ましくは、６本又は７本の細線を有し、この場合、本発明によるコードは下記の好ましい特性を有している（ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｐ２、ｐ３の単位は、ｍｍである）。
（ｉ） ０．１０＜ｄ１＜０．２８
（ｉｉ） ０．１０＜ｄ２＜０．２５
（ｉｉｉ）０．１０＜ｄ３＜０．２５
（ｉｖ） Ｍ＝６又はＭ＝７
（ｖ） ５π（ｄ１＋ｄ２）＜ｐ２≦ｐ３＜５π（ｄ１＋２ｄ２＋ｄ３）
（ｖｉ） 層Ｃ２，Ｃ３の細線は、同一の撚り方向（Ｓ／Ｓ又はＺ／Ｚ）に巻かれている。

好ましくは、特性（ｖ）は、ｐ２＝ｐ３であるようなものであり、従って、このコードは、更に特性（ｖｉ）（層Ｃ２及びＣ３の細線が同一方向に巻かれている）を考慮すると、「コンパクト」であると言える。

特性（ｖｉ）によれば、層Ｃ２及びＣ３の全ての細線は、同一撚り方向、即ち、Ｓ方向（Ｓ／Ｓ構造）又はＺ方向（Ｚ／Ｚ構造）のいずれかの方向に巻かれる。層Ｃ２及びＣ３を同一方向に巻くと、本発明によるコードにおいて、これらの２つの層Ｃ２及びＣ３間の摩擦を最小にでき、従ってこれらの層を構成する細線の摩耗を最小限に抑えることができる（というのは、もはや細線間にクロス掛け接触が存在しないからである）。

好ましくは、カーカス補強材のハイブリッドコードは、１＋Ｍ＋Ｎ構造の層状コードであり、即ち、その内側層Ｃ１は、単一細線から成る。

この場合も又、有利には、比（ｄ１／ｄ２）が、次式のように、層Ｃ２中の細線の本数Ｍ（６又は７）に従って所与の限度内に設定される。
Ｍ＝６の場合、０．９＜（ｄ１／ｄ２）＜１．３
Ｍ＝７の場合、１．３＜（ｄ１／ｄ２）＜１．６

小さすぎる比の値は、内側層と層Ｃ２の細線との間の摩耗に関して不利な場合がある。比の値が大きすぎると、これは、最終的な強度レベルがほとんど変更されない場合、コードのコンパクトさを損なう場合があり、しかもその柔軟性を損なう場合がある。直径ｄ１が大きすぎることによる内側層Ｃ１の剛性の増大は、ケーブリング作業中のコードの実現容易性そのものにとって不利な場合がある。

層Ｃ２及びＣ３の細線は、同一の直径を有しても良く、或いは、直径は、一方の層と他方の層とで異なっていても良い。特にケーブリングプロセスを単純化すると共にコストを削減するためには、同一直径（ｄ２＝ｄ３）の細線を使用することが好ましい。

層Ｃ２に単一飽和層Ｃ３として巻き付けることができる細線の最大本数Ｎｍａｘは、当然のことながら、多くのパラメータ（内側層の直径ｄ２、層Ｃ２の細線の本数Ｍ及び直径ｄ２、層Ｃ３の細線の直径ｄ３）で決まる。

カーカス補強材のハイブリッドコードは、好ましくは、１＋６＋１０、１＋６＋１１、１＋６＋１２、１＋７＋１１、１＋７＋１２又は１＋７＋１３構造のコードから選択される。

一方においてコードの強度、実現容易性及び曲げ強度と他方においてゴム侵入度との良好な妥協点を見出すためには、層Ｃ２及びＣ３の細線の直径が０．１２〜０．２２ｍｍの間にあることが好ましい（両者の直径が同一であるにせよそうでないにせよ、いずれにせよ）。

かかる場合、次の関係式を満たすことがより好ましい。即ち、
０．１４＜ｄ１＜０．２２
０．１２＜ｄ２≦ｄ３＜０．２０
５＜ｐ２≦ｐ３＜１２（ｍｍで表された小ピッチ）、又は
２０＜ｐ２≦ｐ３＜３０（ｍｍで表された大ピッチ）

０．１９ｍｍよりも小さい直径は、コードの曲率が大きく変化しているときに細線の受ける応力レベルを小さくするのに役立つ場合があり、他方、特に細線の強度及び工業的コストに鑑みて０．１６ｍｍよりも大きい直径を選択することが好ましい。

有利な一実施形態では、例えば、有利には１＋６＋１２構造のコードを使用し、ｐ２及びｐ３を８〜１２ｍｍの間に選択するのが有利である。

好ましくは、ゴムシースの平均厚さは、０．０１０ｍｍ〜０．０４０ｍｍである。

本発明の好ましい実施形態によれば、テキスタイルマルチフィラメント糸は、金属細線の機械的性質にできるだけ近い機械的性質を提供するようポリアミド系のもの、より好ましくは芳香族ポリアミド系のものである。

脂肪族ポリアミドは、排除されないが、特に収縮減少の発生が考えられるので或る特定の場合では欠点を有する。

一般に、本発明のカーカス補強材のハイブリッドコードは、任意の種類の金属細線、特にスチール（鋼）細線、例えば炭素鋼細線及び／又はステンレス鋼細線で具体化できる。炭素鋼を使用することが好ましいが、当然のことながら、他のスチール又は他の合金を使用することが可能である。

炭素鋼を用いる場合、その炭素含有量（スチールの重量を基準とした％）は、好ましくは、０．１％〜１．２％、特に０．４％〜１．０％である。これら含有量は、タイヤに必要な機械的性質と細線の実現可能性との良好な妥協点となっている。注目されるべきこととして、０．５％〜０．６％の炭素含有量は、最終的に、かかるスチールを安価にする。というのは、これらは、引き抜き加工が容易だからである。また、本発明の別の有利な実施形態では、意図した用途に応じて、特にコストが低く且つ引き抜き加工性が良好なので、低炭素含有量、例えば０．２％〜０．５％の炭素含有量のスチールを用いることができる。

本発明のカーカス補強材のハイブリッドコードは、当業者に知られている種々の技術によって、例えば２つのステップで、即ち、第１に、押出ヘッドを用いてＬ＋Ｍ中間構造又はコア（層Ｃ１＋Ｃ２）を外装し、第２に、このステップの次にこのようにして外装された層Ｃ２周りにＮ本の残りの細線（層Ｃ３）をケーブリング又はツイスティングする最終作業によって得ることができる。実施される場合のある中間巻回作業及び巻出し作業中にゴムシースにより引き起こされる未硬化状態における結合の問題は、例えば中間プラスチックフィルムを用いることによって当業者には知られているやり方で解決可能である。

本発明の一実施形態によれば、タイヤのクラウン補強材は、周方向と１０°〜４５°の角度をなして一方の層から他方の層にクロス掛けされた非伸長性補強要素の少なくとも２つの実働クラウン層で形成される。

本発明の他の実施形態によれば、クラウン補強材は、周方向補強要素の少なくとも１つの層を更に含む。

本発明の好ましい実施形態では、クラウン補強材には、半径方向外側に、少なくとも１つの補足保護プライが補足されており、少なくとも１つの補足保護プライは、該保護プライに半径方向に隣接して位置する実働プライの非伸長性要素のなす角度と同一の意味で周方向に対して１０°〜４５°の角度をなして差し向けられた弾性補強要素から成る。

保護層は、幅の最も狭い実働層の軸方向幅よりも小さい軸方向幅を有するのが良い。かかる保護層は、幅の最も狭い実働層の軸方向幅よりも大きな軸方向幅を有しても良く、その結果、かかる保護層は、幅の最も狭い実働層の縁部を覆うようになり、幅の最も狭いものとしての半径方向上側層の場合、保護層は、追加の補強材の軸方向延長方向において軸方向幅にわたり幅の最も広い実働クラウン層に結合され、しかる後、軸方向外側において、厚さが少なくとも２ｍｍの異形要素によりかかる幅の最も広い実働層から結合解除されるようになる。弾性補強要素で形成された保護層は、上述の場合、一方において、オプションとして２つの実働層の縁部を互いに離隔させる異形要素の厚さよりも実質的に小さい厚さを持つ異形要素によって幅の最も狭い実働層の縁部から結合解除され、他方において、幅の最も広いクラウン層の軸方向幅よりも小さい又は大きい軸方向幅を有することができる。

上述の本発明の実施形態のうちのいずれにおいても、クラウン補強材には、カーカス補強材とこのカーカス補強材の最も近くに位置する半径方向内側実働層との間で半径方向内側に、周方向と６０°の角度をなすと共にカーカス補強材の半径方向に最も近くの層の補強要素のなす角度と向きと同一の向きにあるスチール製の非伸長性金属補強要素の三角形構造形成層が更に補足されている。

本発明の他の細部及び有利な特徴は、図１〜図４を参照して行なわれる本発明の例示の実施形態の説明から以下において明らかになろう。

本発明の一実施形態としてのタイヤを示す子午線略図である。 図１に示されたタイヤのカーカス補強材層の概略断面図である。 図１に示されたタイヤのカーカス補強材のハイブリッドコードの第１の実施例の概略断面図である。 図１に示されたタイヤのカーカス補強材のハイブリッドコードの第２の実施例の概略断面図である。

図１〜図４は、これら図の記載内容を理解しやすくするために縮尺通りには描かれていない。

図１では、タイプ３１５／７０Ｒ２２．５のタイヤ１が２つのビード３内でビードワイヤ４周りに繋留された半径方向カーカス補強材２を有している。カーカス補強材２は、単一の金属コード層１１及び２つの圧延層１３で形成されている。カーカス補強材２は、それ自体トレッド６で覆われたクラウン補強材５で包囲されている。クラウン補給材５は、内側から外側へ半径方向に、
‐プライの幅全体にわたって連続非包囲非伸長性金属コード１１．３５で形成された第１の実働層（これらコードは、１８°の角度をなして差し向けられている）、
‐プライの幅全体にわたって連続非包囲非伸長性金属コード１１．３５で形成された第２の実働層（これらコードは、１８°の角度をなして差し向けられると共に第１の実働層の金属コードとクロス掛け関係にある）、及び
‐弾性金属コード６×３５で形成された保護層で形成されている。

クラウン補強材５を構成するこれら層の全てが図に詳細に示されているわけではない。

図２は、本発明のカーカス補強材層２の概略断面図であり、断面は、補強要素の配向方向に垂直な平面で取られている。この層は、互いに平行に差し向けられると共に圧延層と呼ばれるゴムコンパウンドの２つの層８，９相互間に維持された１組のハイブリッドコード７から成っている。

図３は、図１に示されたタイヤ１のカーカス補強ハイブリッドコード７の概略断面図である。このハイブリッドコード７は、１＋６＋１２構造の非包囲ハイブリッド層状コードであり、このコードは、マルチフィラメント芳香族ポリアミド糸から成る細線３２により形成された中央コアと、６本の金属細線３３で形成された中間層と、１２本の金属細線３５で形成された外側層とから成っている。

中央コアは、２２／２／１Ｓ２００芳香族ポリアミドコードである。

コード７は、次の特性を有する（ｄ及びｐの単位は、ｍｍである）。
‐１＋６＋１２構造、
‐ｄ１＝０．２２
‐ｄ２＝０．１８
‐ｐ２＝１０
‐ｄ３＝０．１８
‐ｐ２＝１０
‐（ｄ２／ｄ３＝１
上記において、ｄ２及びｐ２は、それぞれ、中間層の細線の直径及び螺旋ピッチであり、ｄ３及びｐ３は、それぞれ、外側層の細線の直径及び螺旋ピッチである。

芳香族ポリアミド細線３２で形成された中央コアと、６本の細線３３で形成された中間層とから成るコードのコアは、加硫されていない（未硬化状態にある）ジエンエラストマーを主成分とするゴムコンパウンド３４で外装されている。細線３２を６本の細線３３で包囲して形成されたコアの外装を押出ヘッドの使用により実施し、その後、このようにして外装したコアの周りに１２本の細線３５をツイスティング又はケーブリングする最終作業を実施する。

ゴムシース３４を構成するエラストマーコンパウンドは、上述のコンパウンドから作られ、この場合、コードが補強するようになったカーカス補強材の圧延層８，９の調合と同一の天然ゴム及びカーボンブラックを主成分とする調合を有する。

図３では、シースは、コード７のコアに達しているものとして示されている。かくして、中間層の細線３３相互間の擦れ合いを回避することができるが、この層は、その排出機能を保つよう細線３２のマルチフィラメント糸に侵入していない。細線３２は、タイヤが硬化されている間、コアまで侵入するゴムコンパウンド６４へのその付着性を促進するよう接着剤であらかじめ被覆されており、かかる接着剤は、更にバリヤを形成し、細線３２の糸相互間へのゴムコンパウンドの侵入を阻止する。

図４は、図３のコードの代替コードとして、即ち、ハイブリッドコードとして本発明のタイヤに用いることができる別のカーカス補強コード４１の概略断面図である。このコード４１は、１＋６構造の非包囲層状コードであり、このコードは、マルチフィラメント芳香族ポリアミド糸から成る細線４２で形成された中央コアと、６本の金属細線４３で形成された外側層とから成っている。

コードは、次の特性を有する（ｄ及びｐの単位は、ｍｍである）。
‐１＋６構造、
‐ｄ１＝０．２２０
‐（ｄ１／ｄ２＝１．２６
‐ｄ２＝０．１７５
‐ｐ２＝１０
上記において、ｄ１は、コアの直径であり、ｄ２及びｐ２は、それぞれ、外側層の細線の直径及び螺旋ピッチである。

細線４２から成る中央コアを加硫されていないジエンエラストマー（未硬化状態にある）を主成分とするゴムコンパウンド４４で外装した。細線４２の外装を押出ヘッドにより実施し、その後、このようにして外装したコアの周りに６本の細線４３をケーブリングする最終作業を行なった。

シース４４を２つの層を備えたハイブリッドコード４１中に設けることにより、２つの層相互間の空気及び／又は水分の循環を阻止することができ、従って、かかる空気の流れに起因して生じる場合のある金属細線の酸化が阻止される。タイヤの製造中に生じる空気及び／又は水分のポケットは、カーカス補強材層のハイブリッドコードの各々のテキスタイルマルチフィラメント糸から成るコアを介して排出される。

図１、図２及び図３に示されている本発明に従って製造されたタイヤに対して試験を実施し、コントロールタイヤと呼ばれているタイヤに対して他の試験を実施した。

コントロールタイヤは、カーカス補強材の補強要素が例えば図３に示されているコードであり、外装層を含まないという点において本発明のタイヤとは異なっている。このカーカス補強材は又、例えば本発明のテキスタイルマルチフィラメント糸から成る少なくとも１本のストランドを有する層状コードを全く備えていない。

上述のように製造されたタイヤのうちで、本発明のタイヤであれコントロールタイヤであれいずれにせよ空気又は水分の存在に起因する目に見える欠陥を示したものはなかった。

転動ドラム上における耐久性試験をタイヤに４４１５ｄａＮの荷重を加える試験機械で実施し、タイヤをタイヤの酸素添加インフレーション状態で４０ｋｍ／時の速度で走行させた。コントロールタイヤに適用された条件と同一の条件下で本発明のタイヤに対して試験を行なった。走行試験をタイヤのカーカス補強材が劣化を示すやいなや停止させた。

このようにして実施した試験結果の示すところによれば、これら試験の各々の間に走行した距離は、本発明のタイヤにとって好都合であり、これらタイヤは、３０００００ｋｍ走行し、これに対し、コントロールタイヤの走行距離は、２５００００ｋｍに過ぎなかった。

車両駆動アクスルに対する他の転動耐久性試験をタイヤに３６８０ｄａＮの荷重を加えることによって実施し、タイヤは、０．２バールのタイヤ圧力状態において４０ｋｍ／時の速度で走行させた。コントロールタイヤに適用された条件と同一の条件下で本発明のタイヤに対して試験を行なった。走行試験を１２０００ｋｍの距離にわたり実施し又はタイヤのカーカス補強材が劣化を示すやいなや走行試験を停止させた。

このようにして実施した試験結果の示すところによれば、これら試験の各々の間に本発明のタイヤの走行距離は、１２０００ｋｍの距離を依然として達成することができ、これに対し、コントロールタイヤの走行距離は、せいぜい１００００ｋｍに過ぎなかった。

さらに、他形式のタイヤを製造した。これらタイヤは、カーカス補強材が図３に示されているようなコード７とほぼ同じ金属コードだけを有するという点において本発明のタイヤとは異なっている。これらコードは、ハイブリッドではなく、従ってテキスタイルマルチフィラメント糸から成るコアを備えていない。

これらタイヤの大部分は、タイヤを市販できないようにする空気ポケットの存在に起因してサイドウォール上に目に見える欠陥を呈することが判明した。タイヤを本発明に従って製造することにより、カーカス補強材が図３に示されているようにコードだけを有するタイヤと比較して、この種の欠陥に起因して市販できないタイヤの本数をかなり減少させることができる。

Claims (8)

1. 補強要素の少なくとも１つの層から成る半径方向カーカス補強材を有するタイヤであって、前記タイヤは、それ自体トレッドで半径方向に被覆されたクラウン補強材を有し、前記トレッドは、２つのサイドウォールを経て２つのビードに接合されている、タイヤにおいて、前記少なくとも１つのカーカス補強材層の前記補強要素は、少なくとも２つの層を有するハイブリッドコードであり、前記ハイブリッドコードの各々のコアの少なくとも１本のストランドは、テキスタイルマルチフィラメント糸から成り、中間層及び／又は外側層のストランドは、金属製であり、少なくとも１つの内側層は、好ましくは少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とするポリマーコンパウンド、例えば架橋可能な又は架橋済みのゴムコンパウンドから成る層で外装されている、タイヤ。
2. 前記ハイブリッドコードの各々の前記コアの前記ストランドの全ては、テキスタイルマルチフィラメント糸から成る、請求項１記載のタイヤ。
3. 前記ハイブリッドコードは、非包囲コードである、請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 前記ハイブリッドコードは、［Ｌ＋Ｍ］又は［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造の層状金属コードであり、前記層状金属コードは、直径ｄ１の１〜４であるＬ本の細線を有する第１の層Ｃ１を、ピッチｐ２で螺旋の状態に互いに巻かれた直径ｄ２の３〜１２であるＭ本の細線を有する少なくとも１つの中間層Ｃ２で包囲したものであり、前記層Ｃ２は、オプションとして、ピッチｐ３で螺旋の状態に互いに巻かれた直径ｄ３の８〜２０であるＮ本の細線の外側層Ｃ３によって包囲され、少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とする架橋可能な又は架橋済みゴムコンパウンドから成るシースが、［Ｌ＋Ｍ］構造では、前記第１の層Ｃ１を覆い、［Ｌ＋Ｍ＋Ｎ］構造では、少なくとも前記中間層Ｃ２を覆う、請求項１〜３のうちいずれか一に記載のタイヤ。
5. 前記第１の層Ｃ１の前記細線の直径は、０．１０〜０．５ｍｍであり、前記層Ｃ２，Ｃ３の前記細線の直径は、０．１０〜０．５ｍｍである、請求項４記載のタイヤ。
6. 前記外側層Ｃ３の前記細線は、８〜２５ｍｍの螺旋ピッチで螺旋状に巻かれている、請求項４又は５記載のタイヤ。
7. 前記ジエンエラストマーは、ポリブタジエン、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマー及びこれらエラストマーの配合物から成る群から選択される、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ。
8. 少なくとも１種類のジエンエラストマーを主成分とする前記架橋可能又は架橋済みゴムコンパウンドは、架橋状態において、割線伸びモジュラスが２０ＭＰａ未満、好ましくは１２ＭＰａ未満である、請求項１〜７のうちいずれか一に記載のタイヤ。

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