JP2015171848A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】質量の増加を抑えつつ、導電性の向上が達成された空気入りタイヤ２の提供。【解決手段】このタイヤ２は、その外面がトレッド面２６をなすトレッド４と、それぞれが上記トレッド４の端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール８と、それぞれがサイドウォール８の端から半径方向略内向きに延びる一対のクリンチ１０と、それぞれがクリンチ１０よりも軸方向内側に位置する一対のビード１２と、上記トレッド４及び上記サイドウォール８の内側に沿って一方のビード１２と他方のビード１２との間に架け渡されたカーカス１４とを備えている。上記カーカス１４はカーカスプライ４２を備えている。上記カーカスプライ４２は並列された多数のコードを含んでいる。この多数のコードに、第一コードが含まれている。上記第一コードは導電性のポリエステル繊維を含んでいる。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、乗用車のための空気入りタイヤに関する。

例えば、タイヤのトレッドは架橋ゴムからなる。架橋ゴムは通常、補強剤を含む。補強剤は、剛性に寄与する。

補強剤としては、カーボンブラックが一般的である。しかし近年、車輌の燃費性能の観点から、カーボンブラックに換えて、又は、このカーボンブラックとともに、シリカを用いることがある。これは、主たる補強剤としてシリカを含む架橋ゴムは、主たる補強剤としてカーボンブラックを含む架橋ゴムよりも発熱しにくいからである。シリカを含む架橋ゴムは、タイヤの転がり抵抗の低減に寄与する。

シリカは、カーボンブラックに比べて電気を通しにくい。このため、補強剤としてシリカを用いると、タイヤの導電性が阻害される恐れがある。電気を通しにくいタイヤは、静電気を帯びやすい。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。

転がり抵抗の低減の観点から、シリカを含む架橋ゴムを採用するには、タイヤの導電性を考慮する必要がある。帯電を抑えつつ、転がり抵抗の低減を達成するとの観点から、様々な検討がなされている。この検討の一例が、特開２０１３−８６５６８公報に開示されている。

特開２０１３−８６５６８公報

タイヤは、トレッド及びサイドウォールの内側にカーカスを備えている。カーカスは、カーカスプライを備えている。

カーカスプライは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードは、トッピングゴムで覆われている。

カーカスプライには通常、有機繊維からなるコードが用いられる。この有機繊維としては、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。従来のカーカスプライのためのコードは、電気を通しにくい。

カーカスプライのトッピングゴムには通常、カーボンブラックが配合される。トッピングゴムは、前述のコードに比べて電気を通しやすい。

カーカスプライは、両側のビードの間に架け渡されており、トレッド及びサイドウォールに沿っている。トレッド及びサイドウォールに、シリカを含む架橋ゴムを採用する場合、このカーカスプライが導電経路としての役割を担う。

前述の通り、カーカスプライのコードは電気を通しにくく、そのトッピングゴムは電気を通しやすい。このため、タイヤの導電性の観点から、コードを被覆するトッピングゴムが調整される。

導電性の観点から、コードを覆うトッピングゴムの体積を増やすことがある。体積の増加は、質量に影響する。大きな質量は、転がり抵抗を増大させる。

導電性の観点から、トッピングゴムに含まれるカーボンブラックの配合量を調整することがある。配合量の調整は、トッピングゴムの物性を変化させる。物性変化は、タイヤの性能に影響する。カーボンブラックを多く含むトッピングゴムは、質量に影響する。

本発明の目的は、質量の増加を抑えつつ、導電性の向上が達成さ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すトレッドと、それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールの端から半径方向略内向きに延びる一対のクリンチと、それぞれがクリンチよりも軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えている。上記カーカスはカーカスプライを備えている。上記カーカスプライは並列された多数のコードを含んでいる。この多数のコードに、第一コードが含まれている。上記第一コードは導電性のポリエステル繊維を含んでいる。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記多数のコードに、第二コードがさらに含まれている。上記第二コードは、有機繊維からなる本体と、この本体の表面を覆うスキンとを備えている。このスキンはメッキからなる。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記メッキはニッケル又は銅を含む。

好ましくは、この空気入りタイヤでは、上記カーカスプライに含まれる上記コードの総本数に対する、上記第二コードの本数の比は、１／１０００以上１／１０以下である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、カーカスプライは多数のコードを含んでいる。この多数のコードには、導電性のポリエステル繊維を含む第一コードが含まれている。この第一コードは、カーカスプライに用いられる従来のコードよりも電気を通しやすい。このカーカスプライの電気抵抗は極めて小さい。このタイヤでは、導電性のために、カーカスプライのトッピングゴムの体積を増加させたり、トッピングゴムに含まれるカーボンブラックの量を調整する必要はない。このタイヤでは、薄いカーカスプライを採用しても、十分な導電性が確保される。本発明によれば、質量の増加を抑えつつ、導電性の向上が達成された空気入りタイヤが得られる。

このタイヤでは、シリカを含む架橋ゴムをサイドウォールに採用した場合、カーカスプライが導電経路として十分に機能する。本発明によれば、タイヤの転がり抵抗の一層の低減を図ることができる。

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示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの赤道面に沿った拡大断面図である。 図３は、図１のタイヤのカーカスの一部が示された斜視図である。 図４は、図１のタイヤが、リム及び電気抵抗測定装置とともに示された模式図である。 図５は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤのカーカスの一部が示された斜視図である。

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２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、トレッド４、貫通部６、サイドウォール８、クリンチ１０、ビード１２、カーカス１４、ベルト１６、バンド１８、インナーライナー２０、チェーファー２２及びウィング２４を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、乗用車に装着される。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２６を形成する。トレッド４には、溝２８が刻まれている。この溝２８により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、キャップ層３０とベース層３２とを有している。キャップ層３０は、ベース層３２の半径方向外側に位置している。キャップ層３０は、ベース層３２に積層されている。

このタイヤ２では、キャップ層３０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３０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。つまりキャップ層３０は架橋ゴムである。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、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体（Ｓ−ＳＢＲ）及び乳化重合スチレン−ブタジエン共重合体（Ｅ−ＳＢＲ）が挙げられる。キャップ層３０に特に適したポリマーは、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体である。

キャップ層３０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３０を備えたタイヤ２の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ２の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とキャップ層３０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４０質量部以上が好ましく、５０質量部以上がより好ましく、６０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３０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３０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３０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、トレッド４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３０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３２は、半径方向において、キャップ層３０の内側に位置している。ベース層３２は、キャップ層３０と接合されている。このタイヤ２では、ベース層３２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。

ベース層３２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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、ベース層３２にも用いられうる。ベース層３２に特に適したポリマーは、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体である。

ベース層３２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。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、ベース層３２の導電性が達成されている。導電性の観点から、カーボンブラックの量は、基材ゴム１００質量部に対して４５質量部以上が好ましく、５５質量部以上がより好ましく、６５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。

ベース層３２のゴム組成物は、カーボンブラックとして、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。カーボンブラックの吸油量は５ｃｍ^３／１００ｇ以上３００ｃｍ^３／１００ｇ以下が好ましい。

ベース層３２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３２に、前述されたキャップ層３０のゴム組成物のように、主たる補強剤としてシリカを含むゴム組成物を用いてもよい。この場合、このベース層３２は転がり抵抗の低減に寄与する。

貫通部６は、トレッド４を貫通している。貫通部６の一端は、トレッド面２６に露出している。貫通部６の他端は、バンド１８と接触している。貫通部６は、周方向に延在している。換言すれば、貫通部６は環状である。タイヤ２が、環状ではなく、周方向において互いに離間した複数の貫通部６を備えてもよい。貫通部６は、導電性である。

貫通部６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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、貫通部６にも用いられうる。貫通部６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。

貫通部６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。キャップ層３０に関して前述されたカーボンブラックが、貫通部６にも用いられうる。

貫通部６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。

サイドウォール８は、トレッド４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８の半径方向外側端は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール８の半径方向内側端は、クリンチ１０と接合されている。このサイドウォール８は、カーカス１４の損傷を防止する。サイドウォール８は、非導電性である。

サイドウォール８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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、サイドウォール８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８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８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。キャップ層３０に関して前述されたシリカを、サイドウォール８は含みうる。このサイドウォール８を備えたタイヤ２の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ２の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とサイドウォール８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３５質量部以上が好ましく、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。

サイドウォール８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、サイドウォール８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。

サイドウォール８のゴム組成物は、シランカップリング剤を含んでいる。このゴム組成物はさらに、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１０は、サイドウォール８の半径方向略内側に位置している。クリンチ１０は、軸方向において、ビード１２及びカーカス１４よりも外側に位置している。クリンチ１０は、導電性である。クリンチ１０は、リム３４のフランジ３６と当接している。フランジ３６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３６は、導電性である。

クリンチ１０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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、クリンチ１０にも用いられうる。耐摩耗性の観点から、クリンチ１０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１０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。ベース層３２に関して前述されたカーボンブラックが、クリンチ１０にも用いられうる。

クリンチ１０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１２は、クリンチ１０の軸方向内側に位置している。ビード１２は、コア３８と、このコア３８から半径方向外向きに延びるエイペックス４０とを備えている。コア３８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４０は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス４０は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１４は、カーカスプライ４２からなる。カーカスプライ４２は、両側のビード１２の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール８に沿っている。カーカスプライ４２は、コア３８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４２には、主部４４と折り返し部４６とが形成されている。折り返し部４６は、クリンチ１０と積層されている。カーカス１４が、２以上のカーカスプライ４２を有してもよい。軽量化の観点から、カーカス１４は１のカーカスプライ４２で構成されるのが好ましい。

ベルト１６は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１６は、カーカス１４と積層されている。ベルト１６は、カーカス１４を補強する。ベルト１６は、内側層４８及び外側層５０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４８の幅は外側層５０の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層４８及び外側層５０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。それぞれのコードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の一般的な絶対値は、１０°以上３５°以下である。内側層４８のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層５０のコードの赤道面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。コードは、導電性である。ベルト１６の軸方向幅は、タイヤ２の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト１６が、３以上の層を備えてもよい。

ベルト１６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。キャップ層３０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。

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、ベース層３２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１６の電気抵抗は極めて小さい。

バンド１８は、ベルト１６の半径方向外側に位置している。軸方向において、バンド１８の幅はベルト１６の幅と同等である。図示されていないが、このバンド１８は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１８は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１６が拘束されるので、ベルト１６のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、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。

バンド１８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。キャップ層３０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。

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、ベース層３２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。

ベルト１６及びバンド１８は、補強層を構成している。ベルト１６のみから、補強層が構成されてもよい。バンド１８のみから、補強層が構成されてもよい。前述の通り、ベルト１６のコード及びトッピングゴム並びにバンド１８のトッピングゴムは導電性である。このタイヤ２では、補強層は導電性である。

インナーライナー２０は、カーカス１４の内側に位置している。インナーライナー２０は、カーカス１４の内面に接合されている。このインナーライナー２０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２０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２０は、タイヤ２の内圧を保持する。

インナーライナー２０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。キャップ層３０に関して前述されたシリカを、インナーライナー２０は含みうる。このインナーライナー２０を備えたタイヤ２の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ２の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とインナーライナー２０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３５質量部以上が好ましく、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。

インナーライナー２０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、インナーライナー２０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。

インナーライナー２０のゴム組成物は、シランカップリング剤を含んでいる。このゴム組成物はさらに、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。

インナーライナー２０のゴム組成物が、主たる補強剤として、カーボンブラックを含んでもよい。

チェーファー２２は、ビード１２の近傍に位置している。タイヤ２がリム３４に組み込まれると、このチェーファー２２がリム３４と当接する。この当接により、ビード１２の近傍が保護される。チェーファー２２は、布とこの布に含浸した架橋ゴムとからなる。チェーファー２２は、非導電性である。

ウィング２４は、トレッド４とサイドウォール８との間に位置している。ウィング２４は、トレッド４及びサイドウォール８のそれぞれと接合している。ウィング２４は、非導電性である。

ウィング２４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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、ウィング２４にも用いられうる。ウィング２４に特に適したポリマーは、溶液重合スチレン−ブタジエン共重合体である。

ウィング２４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。キャップ層３０に関して前述されたシリカを、ウィング２４は含みうる。このウィング２４を備えたタイヤ２の転がり抵抗は、小さい。シリカは、タイヤ２の低燃費性能に寄与する。低燃費性能とウィング２４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３５質量部以上が好ましく、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。

ウィング２４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、ウィング２４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。

ウィング２４のゴム組成物は、シランカップリング剤を含んでいる。このゴム組成物はさらに、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。

図２には、このタイヤ２の赤道面に沿った断面が示されている。この図２において、左右方向は周方向であり、上下方向は半径方向であり、紙面に対して垂直な方向は軸方向である。

図２に示されているように、カーカスプライ４２は、並列された多数のコード５２と、トッピングゴム５４とからなる。それぞれのコード５２が赤道面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１４はラジアル構造を有する。

カーカスプライ４２のトッピングゴム５４は、導電性である。このトッピングゴム５４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３０に関して前述されたジエン系ゴムが、トッピングゴム５４にも用いられうる。トッピングゴム５４に特に適したポリマーは、天然ゴムである。

トッピングゴム５４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、ベース層３２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５４の導電性が達成されている。導電性の観点から、カーボンブラックの量は、基材ゴム１００質量部に対して３５質量部以上が好ましく、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。

トッピングゴム５４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。

図３には、カーカスプライ４２におけるコード５２の配列の様子が示されている。このタイヤ２では、カーカスプライ４２に含まれる多数のコード５２には第一コード５６が含まれている。詳細には、このタイヤ２では、カーカスプライ４２に含まれる多数のコード５２は全て第一コード５６で構成されている。

このタイヤ２では、第一コード５６は１０^４から１０^６Ω／ｃｍの線抵抗を有している。第一コード５６は導電性である。この第一コード５６では、カーボンブラックの含有量の調整により導電性が付与されたポリエステル繊維を用いて、その導電性が調節されている。言い換えれば、この第一コード５６は導電性のポリエステル繊維を含んでいる。この第一コード５６は、カーカスプライ４２に用いられる従来のコードよりも電気を通しやすい。このような第一コード５６として、東レ（株）社製の商品名「ＳＣＩＭＡ」が挙げられる。

前述の通り、このタイヤ２のカーカス１４はカーカスプライ４２からなり、このカーカスプライ４２は並列された多数のコード５２とトッピングゴム５４とからなる。トッピングゴム５４は導電性であり、多数のコード５２には導電性の第一コード５６が含まれている。このカーカスプライ４２からなるカーカス１４の電気抵抗は極めて小さい。

このタイヤ２では、フランジ３６、クリンチ１０、カーカス１４、補強層（ベルト１６及びバンド１８）、ベース層３２及び貫通部６を通じて、静電気が放電される。クリンチ１０と補強層、言い換えればベルト１６との間の導電を担うのは、カーカス１４である。

前述の通りカーカス１４の電気抵抗は、極めて小さい。このタイヤ２では、導電性のために、カーカスプライ４２のトッピングゴム５４の体積を増加させたり、このトッピングゴム５４に含まれるカーボンブラックの量を調整する必要はない。このタイヤ２では、薄いカーカスプライ４２を採用しても十分な導電性が確保される。本発明によれば、質量の増加を抑えつつ、導電性の向上が達成された空気入りタイヤ２が得られる。

このタイヤ２では、シリカを含む架橋ゴムがサイドウォール８に採用されているが、カーカス１４が導電経路として十分に機能する。本発明によれば、タイヤ２の転がり抵抗のより一層の低減を図ることができる。

図１において、符号Ｐで示されているのはこのタイヤ２の最大幅を示す位置である。両矢印ｔは、この位置Ｐにおけるカーカスプライ４２の主部４４の厚みを表している。カーカス１４の剛性及び導電性の観点から、厚みｔは０．３ｍｍ以上が好ましい。質量の観点から、厚みｔは１．０ｍｍ以下が好ましい。

図１において、両矢印Ｌ１で示されているのは、クリンチ１０とカーカス１４との接触長さである。導電性の観点から、長さＬ１は５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上が特に好ましい。

図１において、矢印Ｌ２で示されているのは、カーカス１４と補強層との接触長さである。導電性の観点から、長さＬ２は５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上が特に好ましい。

図１において、矢印Ｌ３で示されているのは、補強層とベース層３２との接触長さである。導電性の観点から、長さＬ３は５ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上が特に好ましい。

図１において、両矢印Ｗで示されているのは、貫通部６の露出面の幅である。十分に放電がなされるとの観点から、幅Ｗは３ｍｍ以上が好ましく、５ｍｍ以上が特に好ましい。転がり抵抗への影響の観点から、幅Ｗは１０ｍｍ以下が好ましい。

図４には、タイヤ２と共に、リム３４及び電気抵抗測定装置５８が示されている。この装置５８は、絶縁板６０、金属板６２、軸６４及び抵抗計６６を備えている。絶縁板６０の電気抵抗は、１．０×１０^１２Ω以上である。金属板６２の表面は、研磨されている。この金属板６２の電気抵抗は、１０Ω以下である。この装置５８が用いられ、ＩＳＯ１６３９２規格に準拠して、タイヤ２の電気抵抗Ｒｔが測定される。測定前に、タイヤ２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２は、十分に乾燥させられる。このタイヤ２が、アルミニウム合金製のリム３４に組み込まれる。組み込みのとき、タイヤ２とリム３４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２に、内圧が２００ｋＰａとなるように、空気が充填される。このタイヤ２及びリム３４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２及びリム３４が、軸６４に取り付けられる。このタイヤ２及びリム３４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２及びリム３４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２及びリム３４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６４と金属板６２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６４と金属板６２との間の電気抵抗が、抵抗計６６で測定される。測定は、タイヤ２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つの電気抵抗のうちの最大値が、このタイヤ２２の電気抵抗Ｒｔである。

電気抵抗Ｒｔは、１．０×１０^８Ω未満が好ましい。電気抵抗Ｒｔが１．０×１０^８Ω未満であるタイヤ２では、静電気が帯電しにくい。この観点から、電気抵抗Ｒｔは８．８×１０^７Ω以下がより好ましく、７．１×１０^７Ω以下が特に好ましい。

本発明では、タイヤ２の各部材の寸法及び角度は、タイヤ２が正規リム３４に組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２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２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２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２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。このタイヤ２が乗用車用である場合は、内圧が１８０ｋＰａの状態で、寸法及び角度が測定される。後述するタイヤの各部材の寸法及び角度も、このタイヤ２と同様にして測定される。

図４は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤにおけるカーカス６８の一部が示された斜視図である。このタイヤは、このカーカス６８以外に、トレッド、貫通部、サイドウォール、クリンチ、ビード、ベルト、バンド、インナーライナー、チェーファー及びウィングを備えている。このタイヤの、カーカス６８以外の部材の構成は、図１に示されたタイヤ２のそれらと同一である。

このタイヤでは、カーカス６８は１枚のカーカスプライ７０からなる。図４に示されているように、カーカスプライ７０は、並列された多数のコード７２と、トッピングゴム７４とからなる。それぞれのコード７２が赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。

カーカスプライ７０のトッピングゴム７４は、導電性である。このトッピングゴム７４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。このトッピングゴム７４は、図１に示されたタイヤ２におけるカーカスプライ４２のトッピングゴム５４と同一である。

このタイヤでは、カーカスプライ７０に含まれる多数のコード７２には、第一コード７６及び第二コード７８が含まれている。第一コード７６は、図１に示されたタイヤ２におけるカーカスプライ４２に含まれる第一コード５６と同一である。この第一コード７６は導電性のポリエステル繊維を含んでいる。この第一コード７６は導電性である。

このタイヤでは、第二コード７８は、本体８０と、この本体８０の表面を覆うスキン８２とを備えている。本体８０は、有機繊維からなるコードである。好ましい有機繊維として、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、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。

スキン８２は金属の薄層、つまりメッキからなる。換言すれば、第二コード７８は本体８０の表面にメッキを施したものである。メッキは導電性である。メッキが表面に位置しているので、第二コード７８の表面抵抗は小さい。詳細には第二コード７８は、０．０５Ω／ｓｑ以下の表面抵抗を有している。この第二コード７８は電気を通しやすい。この第二コード７８は導電性である。このタイヤでは、スキン８２の厚みは０．１ｍｍ以下である。

メッキを構成する材質としては、ニッケル、銅、タングステン、スズ及び金が例示される。このタイヤでは、スキン８２をなすメッキが単一の材質から構成されてもよく、２種以上の材質を組み合わせたものから構成されてもよい。このスキン８２が、メッキからなる層を複数積層したものから構成されてもよい。汎用性及び導電性の観点から、スキン８２をなすメッキはニッケル又は銅を含むのが好ましい。なお、このメッキの形成のための処理方法は、特に制限されない。無電解メッキ等の公知の処理方法が用いられる。

前述の通り、このタイヤのカーカス６８はカーカスプライ７０からなり、このカーカスプライ７０は並列された多数のコード７２とトッピングゴム７４とからなる。トッピングゴム７４は導電性であり、多数のコード７２には導電性の第一コード７６及び第二コード７８が含まれている。しかも第二コード７８はメッキからなるスキン８２を備えている。この第一コード７６及び第二コード７８の組み合わせは、カーカス６８の導電性を相乗的に向上させる。このカーカス６８の電気抵抗は極めて小さい。カーカス６８の導電性の観点から、カーカスプライ７０に含まれる多数のコード７２は、多数の第一コード７６と、多数の第二コード７８とから構成される、つまり、第一コード７６及び第二コード７８以外のコードを含まないのが好ましい。

このタイヤでは、フランジ、クリンチ、カーカス６８、補強層、ベース層及び貫通部を通じて、静電気が放電される。クリンチとベルトとの間の導電を担うのは、カーカス６８である。

前述の通り、このタイヤでは、カーカス６８の電気抵抗は極めて小さい。このタイヤでは、導電性のために、カーカスプライ７０のトッピングゴム７４の体積を増加させたり、このトッピングゴム７４に含まれるカーボンブラックの量を調整する必要がない。それどころか、第一コード７６及び第二コード７８の組み合わせがカーカス６８の導電性を相乗的に向上させるので、カーカスプライ７０におけるトッピングゴム７４の体積を絞ることができる。このタイヤでは、薄いカーカスプライ７０を採用しても十分な導電性が確保される。本発明によれば、質量の増加を抑えつつ、導電性の向上が達成された空気入りタイヤが得られる。

このタイヤでは、シリカを含む架橋ゴムがサイドウォールに採用されているが、カーカスプライ７０が導電経路として十分に機能する。本発明によれば、タイヤの転がり抵抗の一層の低減を図ることができる。

このタイヤでは、第二コード７８は、メッキからなるスキン８２を備えているので、第一コード７６の質量よりも大きな質量を有する。第二コード７８による質量への影響を抑えるとの観点から、カーカスプライ７０に含まれるコード７２の総本数Ｎに対する、第二コード７８の本数Ｎ２の比は、１／１０以下が好ましい。カーカス６８の導電性の観点から、この比は１／１０００以上が好ましい。

図５に示されているように、このタイヤでは、一の第二コード７８ａと、他の第二コード７８ｂとの間には、９本の第一コード７６が存在している。換言すれば、複数の第一コード７６からなる第一ユニット８４が、一の第二コード７８ａと他の第二コード７８ｂとの間に挟まれている。このタイヤでは、第一ユニット８４と第二コード７８とが交互に配置している。この配置は、周方向におけるカーカス６８の剛性の均整化に寄与する。このタイヤでは、カーカス６８によるユニフォミティへの影響が抑えられている。図示されているように、一の第一ユニット８４ａと他の第一ユニット８４ｂとの間に存在する第二コード７８の本数は１本である。この一の第一ユニット８４ａと他の第一ユニット８４ｂとの間に、２本以上の第二コード７８が存在していてもよい。質量への影響の観点から、この一の第一ユニット８４ａと他の第一ユニット８４ｂとの間に存在する第二コード７８の本数は５本以下が好ましい。第一ユニット８４に含まれるコード７２の本数は、９本以上が好ましく、９９９本以下が好ましい。

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に示された基本構成を備え、下記の表１に示された実施例１の空気入りタイヤを得た。このタイヤのサイズは、１５５／６５Ｒ１４とされた。この実施例１では、カーカスプライの厚みｔは１．０ｍｍとされた。このカーカスプライに含まれるコードは全て、導電性のポリエステル繊維を含む第一コードとされた。このことが、表１のコードの欄に「Ｃ」で表されている。

［比較例１］
カーカスプライに含まれる全てのコードを従来のコード（非導電性のポリエステル繊維からなるコード（体積抵抗＝１×１０^１４Ω・ｃｍ）とした他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。従来のコードを用いていることが、表中、コードの欄に「Ｎ」で表されている。

［比較例２］
カーカスプライに含まれる全てのコードを従来のコード（非導電性のポリエステル繊維からなるコード（体積抵抗＝１×１０^１４Ω・ｃｍ）とし、カーカスプライの厚みｔを１．５ｍｍとした他は実施例１と同様にして、比較例２のタイヤを得た。

［実施例８］
厚みｔを下記の表２の通りとした他は実施例１と同様にして、実施例８のタイヤを得た。

［実施例２−７］
実施例２−７では、カーカスプライに含まれる多数のコードが、前述の第一コード以外に、表面にメッキからなるスキンを備えた第二コードを含むように構成された。このことが、表中、第一コードの欄に「Ｃ」で、第二コードの欄に「Ｐ」で表されている。カーカスプライの厚みｔ、及び、このカーカスプライに含まれるコードの総本数Ｎに対する、第二コードの本数Ｎ２の比（Ｎ２／Ｎ）は、下記の表２の通りとされた。この実施例２−７のカーカスプライには、第一コード及び第二コード以外のコードは含まれていない。この実施例２−７では、カーカスプライに含まれるコードの構成、カーカスプライの厚みｔ以外は、実施例１と同様にされている。

［質量］
タイヤの質量を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１及び２に示されている。数値が小さいほど軽いことを表している。

［電気抵抗］
図４に示された方法で、タイヤの電気抵抗を計測した。この結果が、比較例１を１００とした指数で、下記の表１及び２に示されている。数値が小さいほど電気抵抗が小さいことを表している。

表１及び２に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは、種々の車輌にも適用されうる。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
８・・・サイドウォール
１０・・・クリンチ
１２・・・ビード
１４，６８・・・カーカス
２６・・・トレッド面
３４・・・リム
３６・・・フランジ
４２，７０・・・カーカスプライ
５２，７２・・・コード
５４，７４・・・トッピングゴム
５６，７６・・・第一コード
７８、７８ａ、７８ｂ・・・第二コード
８０・・・本体
８２・・・スキン

Claims (4)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールの端から半径方向略内向きに延びる一対のクリンチと、それぞれがクリンチよりも軸方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えており、
   上記カーカスがカーカスプライを備えており、
   上記カーカスプライが並列された多数のコードを含んでおり、
   この多数のコードに、第一コードが含まれており、
   上記第一コードが導電性のポリエステル繊維を含んでいる、空気入りタイヤ。
2. 上記多数のコードに、第二コードがさらに含まれており、
   上記第二コードが、有機繊維からなる本体と、この本体の表面を覆うスキンとを備えており、
   このスキンがメッキからなる、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 上記メッキがニッケル又は銅を含む、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 上記カーカスプライに含まれる上記コードの総本数に対する、上記第二コードの本数の比が、１／１０００以上１／１０以下である、請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。

Images