JP2014169005A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速耐久性、ロードノイズおよびタイヤライフを高度にバランスさせた空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】少なくとも１層のベルト層５と、ベルト層５のタイヤ半径方向外側に少なくとも１層のベルト補強層６と、を有する空気入りラジアルタイヤである。ベルト補強層６は、有機繊維コードがタイヤ周方向に巻回されて形成されてなり、加硫後に取り出した有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率が１．０〜４．０％であり、かつ、ベルト層５の少なくとも一部を直接覆う間ゴム層７を有し、この間ゴム層７の１００％伸長時における弾性率は、ベルト層５のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、高速耐久性、ロードノイズおよびタイヤライフを高度にバランスさせた空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に、高速走行用の空気入りラジアルタイヤは、ベルト層の半径方向外側にベルト層の少なくとも両端部を覆うベルト補強層を有している。このベルト補強層のタガ効果によって、高速回転時の遠心力によって生じるベルト層のせり上がりを抑制し、タイヤの高速耐久性を高めている。しかしながら、ベルト補強層の補強コードとして伸び率の小さいコードを用いた場合、タイヤの補強効果は優れているものの、ベルト補強層とベルト層の端部間に生じる歪が大きいため、タイヤの摩耗末期まで走行することができない。

そこで、ベルト補強層とベルト層の端部間に生じる歪を低減する方法として、ベルト補強層とベルト層との間のゴム層を厚くすることが考えられる。しかしながら、ベルト補強層とベルト層との間のゴム層を厚くすると、発熱性が悪化したり、タガ効果が十分に発揮されずにロードノイズが悪化したりしてしまうという問題が生じる。

これまで、タイヤの高速耐久性の改善については、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１では、ベルト補強層の補強コードに中間伸度が５．５％以下である低伸張性の有機繊維コードを用い、かつ、ベルト補強層を被覆するコートゴムのうち少なくともコード間のゴムのｔａｎδを０．０２〜０．０８とすることにより、高速耐久性を向上させたタイヤが提案されている。特許文献１では、ベルト補強層の少なくとも一方側に、ベルト補強層のコード間ゴムよりも低硬度のゴム層を配置して乗り心地性を改善することや、ベルト補強層の少なくとも一方側に、ベルト補強層のコード間ゴムよりも高硬度のゴム層を配置することで、操縦安定性を改善することも提案されている。

また、特許文献２には、所定の組成を有するゴム組成をベルト層のコーティングゴムとして用い、かつ、ベルト層のコーティングゴムの１００％伸張時の弾性率に対する、ベルト層端部の補強層間に挿入する間ゴムの１００％伸張時の弾性率の比を小さくすることで、ベルト補強層とベルト層間の耐久性を改善させることが提案されている。

特開２００５−０７５２９１号公報 特開２００８−０２４８２６号公報

しかしながら、特許文献１や２では、従来、高速走行用の空気入りラジアルタイヤにおいて問題とされている、高速耐久性およびロードノイズを悪化させることなく、タイヤライフ（市場耐久性）を向上させることは困難であり、これらを高度にバランスさせることは困難であるのが現状である。

そこで、本発明の目的は、高速耐久性、ロードノイズおよびタイヤライフを高度にバランスさせた空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者らは、ベルト補強層の補強コードとして高剛性（低伸張性）のコードを用いた場合であっても、ベルト層とベルト補強層とに間に配置する間ゴム層と、ベルト層のコーティングゴムと、が所定の関係を満足することで、上記課題を解消することができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも１層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に少なくとも１層のベルト補強層と、を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記ベルト補強層が、有機繊維コードがタイヤ周方向に巻回されて形成されてなり、加硫後に取り出した前記有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率が１．０〜４．０％であり、かつ、
前記ベルト層の少なくとも一部を直接覆う間ゴム層を有し、該間ゴム層の１００％伸長時における弾性率が、前記ベルト層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率よりも小さいことを特徴とするものである。

ここで、タイヤの加硫後における有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率は、加硫成形後のタイヤから取り出した有機繊維コードを、ＪＩＳ Ｌ １０１７−２００２に準拠して、室温（２５±２℃）、湿度（５５％）で測定した値である。また、間ゴム層、ベルト層のコーティングゴム、およびベルト補強層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率は、各ゴム組成物を、１６０℃で１４分間加硫し、ＪＩＳ Ｋ ６３０１−１９９５（３号試験片）に準拠して、測定温度２５℃で測定した値である。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記間ゴム層の１００％伸長時における弾性率をＡ、前記ベルト層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＢ、としたとき、前記Ａと前記Ｂとが、下記式（１）、
０．５＜Ａ／Ｂ＜１．０ （１）
で表される関係を満足することが好ましい。また、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記間ゴム層の１００％伸長時における弾性率をＡ、前記ベルト補強層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＣ、としたとき、前記Ａと前記Ｃとが、下記式（２）、
１．０＜Ａ／Ｃ＜４．０ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。さらに、本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、前記間ゴム層の厚さは、０．４〜１．１ｍｍであることが好ましい。

本発明によれば、高速耐久性、ロードノイズおよびタイヤライフを高度にバランスさせた空気入りラジアルタイヤを提供することができる。

本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図である。 本発明の他の好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのベルト層、ベルト補強層および間ゴム層の位置関係を示す概略配置図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのタイヤ幅方向断面図を示す。図示するタイヤは、カーカスのクラウン領域に配設されて接地部を形成するトレッド部１と、このトレッド部１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２と、各サイドウォール部２の内周側に連続するビード部３と、を備えている。トレッド部１、サイドウォール部２およびビード部３は、一方のビード部３から他方のビード部３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライ４からなるカーカスにより補強されている。

本発明のタイヤにおいては、トレッド部１は、カーカスのクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設した少なくとも１層（図示例では２層）の第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂとからなるベルトにより補強されている。また、ベルトのタイヤ半径方向外側に少なくとも１層のベルト補強層６が配置されている。図示する例では、ベルト補強層６としては、ベルトの全幅以上にわたり配置される１層のキャップ層６ａと、ベルトの両端部を覆う一対のレイヤー層６ｂとからなるが、本発明のタイヤにおいてはこれには限られず、キャップ層６ａまたはレイヤー層６ｂのみ、または、２層以上のキャップ層６ａおよび／または２層以上のレイヤー層６ｂの組み合わせであってもよい。

本発明のタイヤにおいては、ベルト補強層６が、有機繊維コードがタイヤ周方向に巻回されて形成されてなり、加硫後に取り出した有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率が１．０〜４．０％である。ベルト補強層６の補強コードである有機繊維コードのタイヤ加硫後における伸び率を、上記範囲とすることで、タガ効果を良好に発揮させて、高速耐久性の向上およびロードノイズの低減を図っている。加硫後に取り出した有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率の好適な範囲は、２．０〜３．０％である。

また、本発明のタイヤにおいては、ベルト層５ａ、５ｂの少なくとも一部を直接覆う間ゴム層、図示例においては、第１ベルト層５ａの両端部を直接覆う間ゴム層７が配置されている。この間ゴム層７の１００％伸長時における弾性率は、ベルト層５ａ、５ｂのコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率よりも小さい。ベルト層５ａ、５ｂの一部を直接覆う上記物性を有する間ゴム層７を配置することで、ロードノイズを悪化させることなく、タイヤライフを改善することができる。

本発明のタイヤにおいては、間ゴム層７の１００％伸長時における弾性率をＡ、ベルト層５ａ、５ｂのコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＢ、としたとき、ＡとＢとが、下記式（１）、
０．５＜Ａ／Ｂ＜１．０ （１）
で表される関係を満足することが好ましい。上記式（１）で表される関係を満足することで、本発明の効果を良好に得ることができる。

また、本発明のタイヤにおいては、間ゴム層７の１００％伸長時における弾性率をＡ、ベルト補強層６のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＣ、としたとき、ＡとＣとが、下記式（２）、
１．０＜Ａ／Ｃ＜４．０ （２）
で表される関係を満足することが好ましい。上記（２）式を満足することで、本発明の効果をさらに良好に得ることができる。

さらに、本発明のタイヤにおいては、間ゴム層７の厚さは、０．４〜１．１ｍｍであることが好ましい。間ゴム層の厚さが０．４ｍｍ未満であるとベルト層とベルト補強層との間に生じる歪を十分に低減することができずに、タイヤライフを改善することができない場合がある。一方、間ゴム層７の厚さが、１．１ｍｍを超えると、走行時の発熱性が悪化したり、タガ効果が十分に発揮されずに高速耐久性やロードノイズが悪化してしまうというおそれがある。

本発明のタイヤに係るベルト補強層６の補強コードとしては、上記物性を満足するものであれば特に制限はなく、一般にベルト補強層６の補強コードとして使用されるもののうちから適宜選択して用いることができる。例えば、脂肪族ポリアミド、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）、アラミド、ポリケトン（ＰＫ）繊維のうち少なくとも１種以上の繊維からなるコードが好ましいが、特に好ましくはＰＥＴからなるコードである。

また、本発明のタイヤに係る間ゴム層７に用いるゴムとしては、上記物性を満足するものであれば特に制限はない。なお、本発明のタイヤに係るベルト層５ａ、５ｂのコーティングゴム、ベルト補強層６ａ、６ｂのコーティングゴム、および間ゴム層７を構成する各ゴム組成物は、上記範囲の１００％伸長時における弾性率が得られるように、ゴム組成物の配合内容を常法に従い適宜設計することにより、得ることができる。

ここまで、図１を参照しつつ、本発明の一好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤについて説明してきたが、本発明のタイヤの実施の形態はこれに限られるものではない。図２は、本発明の他の好適な実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤのベルト層、ベルト補強層および間ゴム層の位置関係を示す概略配置図であり、図２（ａ）に示す例においては、間ゴム層７は、第１ベルト層５ａの両端部のタイヤ半径方向外側であって、第２ベルト層のタイヤ幅方向両外側に配置されており、第１ベルト層５ａの両端部を直接覆ている。図２（ｂ）に示す例においては、間ゴム層７は、第１ベルト層５ａと第２ベルト層５ｂの両者の両端部を直接覆っている。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、少なくとも１層のベルト層と、ベルト層のタイヤ半径方向外側に少なくとも１層のベルト補強層と、を有し、ベルト補強層が、有機繊維コードがタイヤ周方向に巻回されて形成され、空気入りラジアルタイヤの加硫後に取り出した有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率が１．０〜４．０％であり、かつ、ベルト層の少なくとも一部を覆う間ゴム層を有し、間ゴム層の１００％伸長時における弾性率が、ベルト層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率よりも小さいものであれば、その他の構造については特に制限はない。

例えば、図１に示す例では、カーカスプライ４は１枚であるが、本発明のタイヤにおいては、カーカスプライ４の枚数はこれに限られるものではなく、２枚以上であってもよい。また、その構造も特に限定されるものではない。ビード部３におけるカーカスプライ４の係止構造についても、図示するようにビードコア８の周りに巻き上げられて係止した構造に限られず、カーカスプライ４の端部を２層のビードコアで挟み込んだ構造でもよい（図示せず）。

また、ベルトは、タイヤ周方向に対し、例えば、±１５〜４０°で傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなる。図示する例では、２層のベルト層５ａ、５ｂが、各ベルト層を構成するコード同士がタイヤ赤道面を挟んで互いに交差するように積層されて交錯層を構成しているが、本発明においては、少なくとも１層のベルトが配置されているものであればよく、図示する例に限られるものではない。

さらに、図示はしないが、本発明のタイヤにおいては、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置され、トレッド表面には、適宜トレッドパターンが形成される。さらにまた、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常のあるいは酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例１〜８および比較例１〜６＞
実施例１〜８および比較例１〜６のタイヤをタイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７にて作製した。間ゴム層７のタイヤ幅方向の幅は、２０ｍｍとした。ベルト補強層のコード材質、繊度、撚り数、タイヤの加硫後における有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率（表中では中間伸度と表記）、間ゴム層の配置位置、間ゴム層７とベルト層５のコーティングゴムの弾性率の比（Ａ／Ｂ）、間ゴム層７とベルト補強層６のコーティングゴムの弾性率の比（Ａ／Ｃ）、および間ゴム層７の厚みについては、下記表１および２に示すとおりである。得られた各タイヤにつき、高速耐久性、市場耐久性、およびロードノイズにつき、下記手順に従い、評価した。

なお、タイヤの加硫後における有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率は、タイヤから取り出した有機繊維コードを、ＪＩＳ Ｌ １０１７−２００２に準拠して、室温（２５±２℃）、湿度（５５％）で測定した値である。また、間ゴム層７、ベルト層５のコーティングゴム、およびベルト補強層６のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率は、各ゴム組成物を、１６０℃で１４分間加硫し、ＪＩＳ Ｋ ６３０１−１９９５（３号試験片）に準拠して、測定温度２５℃で測定した値である。

＜高速耐久性＞
各タイヤを規定リムに組み付け、規定内圧、規定荷重にて、ドラム試験を行った。試験は１２０ｋｍ／ｈから開始し、２０分ごとに１０ｋｍ／ｈずつ試験速度をステップアップさせ、タイヤに故障が発生する速度を測定した。得られた結果は、それぞれ比較例１を１００とする指数とした。この値が大きいほど、高速耐久性が優れている。得られた結果を表１、２に併記する。

＜市場耐久性＞
各タイヤを規定リムに組み付け、規定内圧、規定荷重にて、ドラム試験を行った。試験は６０ｋｍ／ｈから開始し、２０分ごとに１０ｋｍ／ｈずつ試験速度をステップアップさせ、タイヤに故障が発生するまでの距離を測定した。得られた結果は、それぞれ比較例１を１００とする指数とした。この値が大きいほど、市場耐久性（タイヤライフ）が優れている。得られた結果を表１、２に併記する。

＜ロードノイズ＞
各タイヤを規定リムに組み付け、規定内圧を充填して、排気量２０００ｃｃのセダンタイプの乗用車の４輪すべてに装着した。この乗用車に２名乗車して、ロードノイズ評価路のテストコースを速度６０ｋｍ／ｈで走行させながら、運転席の背もたれの中央部分に取り付けた集音マイクを介して周波数１００〜５００Ｈｚおよび３００〜５００Ｈｚの全音圧（デシベル）を測定した。この測定値に基づきロードノイズを評価して、比較例１のロードノイズを１００として指数表示した。この値が大きいほど、ロードノイズが小さく良好であることを示す。得られた結果を表１、２に併記する。

上記表１、２より、本発明の空気入りラジアルタイヤは、高速耐久性、ロードノイズおよびタイヤライフが高度にバランスしていることがわかる。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス
５ａ、１５ａ、２５ａ 第１ベルト層
５ｂ、１５ｂ、２５ｂ 第２ベルト層
６ａ、６ｂ ベルト補強層
７ 間ゴム層
８ ビードコア

Claims (4)

1. 少なくとも１層のベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に少なくとも１層のベルト補強層と、を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト補強層が、有機繊維コードがタイヤ周方向に巻回されて形成されてなり、加硫後に取り出した前記有機繊維コードの０．０２Ｎ／ｄｔｅｘ荷重時における伸び率が１．０〜４．０％であり、かつ、
   前記ベルト層の少なくとも一部を直接覆う間ゴム層を有し、該間ゴム層の１００％伸長時における弾性率が、前記ベルト層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率よりも小さいことを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記間ゴム層の１００％伸長時における弾性率をＡ、前記ベルト層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＢ、としたとき、前記Ａと前記Ｂとが、下記式（１）、
   ０．５＜Ａ／Ｂ＜１．０ （１）
   で表される関係を満足する請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記間ゴム層の１００％伸長時における弾性率をＡ、前記ベルト補強層のコーティングゴムの１００％伸長時における弾性率をＣ、としたとき、前記Ａと前記Ｃとが、下記式（２）、
   １．０＜Ａ／Ｃ＜４．０ （２）
   で表される関係を満足する請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記間ゴム層の厚さが、０．４〜１．１ｍｍである請求項１〜３のうちいすれか一項記載の空気入りラジアルタイヤ。

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