JP2021084513A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トランスポンダの通信性を確保することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ビードコア５の上端５ｅからタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置Ｐ１とベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置Ｐ２との間にタイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダ２０が埋設され、離型剤からなる離型剤層が形成されたタイヤ内表面の表面電気抵抗率が１０9Ω・ｃｍ〜１０15Ω・ｃｍである。【選択図】図２

Description

本発明は、トランスポンダが埋設された空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トランスポンダの通信性を確保することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、ブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する際、ブラダーとグリーンタイヤの内表面とはブラダーが貼り付き易いため、グリーンタイヤの内表面に離型剤を塗布することにより、グリーンタイヤとブラダーとの貼り付きを防止するようにしている。一般に、離型剤にはカーボンやマイカ、シリコーン等の材料が含まれており、これら材料の中でカーボンは電波を反射し易い特性がある。

このような空気入りタイヤの内部にトランスポンダを埋設した場合（例えば、特許文献１参照）、リーダライタを用いてトランスポンダと通信する際に、タイヤ内表面に形成された離型剤層（カーボン層）によって電波の反射が発生し、電波の打ち消し合いにより通信距離が低下するという問題がある。

特開平７−１３７５１０号公報

本発明の目的は、トランスポンダの通信性を確保することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、前記一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層が装架され、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、タイヤ内表面に離型剤からなる離型剤層が形成された空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置と前記ベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間にタイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダが埋設され、前記離型剤層が形成された前記タイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒが１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍであることを特徴とするものである。

本発明の発明者は、トランスポンダの通信性を確保するにあたって、タイヤ内表面の表面電気抵抗率を規定することが有効であることを知見し、本発明に至ったのである。

本発明では、ビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置とベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間にタイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダが埋設されているので、金属干渉が生じにくく、トランスポンダの通信性を確保することができる。タイヤ内表面に形成された離型剤層にカーボンが含まれているとタイヤ内表面の表面電気抵抗率が低下する傾向があるが、離型剤層が形成されたタイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒを１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲に設定することで、離型剤層に含まれるカーボンの含有量が調整され、カーボンに起因する通信時の電波の打ち消し合いを抑制することができ、トランスポンダの通信性の改善に寄与する。

本発明の空気入りタイヤにおいて、離型剤層は絶縁体を９５重量％以上含むことが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

離型剤層の絶縁体を構成するシリコーンの量は８０重量％以上であることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

離型剤層の電気抵抗率は離型剤層と隣接するゴム部材の電気抵抗率より大きいことが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

離型剤層の比誘電率は１０以下であることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

離型剤層の厚さは２０μｍ〜２００μｍの範囲であることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

離型剤層における蛍光Ｘ線分析法で検出されるシリコーンの量は１０重量％〜２５重量％の範囲であることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

トランスポンダの中心はタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

トランスポンダはカーカス層とサイドウォール部でカーカス層の外側に配置されたゴム層との間に該ゴム層に当接するように配置されていることが好ましい。これにより、通信時における電波の減衰が抑制され、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

トランスポンダの断面中心とタイヤ外表面との距離は２ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、タイヤの耐外傷性を改善することができる。

カーカス層に沿ってタイヤ内表面にインナーライナー層が配置された空気入りタイヤであって、トランスポンダはカーカス層とインナーライナー層との間に配置されていることが好ましい。トランスポンダをカーカス層の巻き上げ部のタイヤ幅方向外側に配置した場合、サイドウォール部の損傷に伴ってトランスポンダが損傷することがあるが、これに対して、サイドウォール部の損傷に起因するトランスポンダの損傷を防ぐことができる。

トランスポンダの断面中心とタイヤ内表面との距離は１ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、リム組み時のインナーライナー層の損傷に起因するトランスポンダの損傷を防ぐことができる。

トランスポンダはビードフィラーの上端からタイヤ径方向外側に５ｍｍの位置とベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間に配置されていることが好ましい。これにより、トランスポンダはゴムゲージが薄いフレックスゾーンに配置されるが、この領域はトランスポンダの通信時における電波の減衰が少ないため、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

トランスポンダは被覆層により被覆され、被覆層の比誘電率は７以下であることが好ましい。これにより、トランスポンダが被覆層により保護され、トランスポンダの耐久性を改善することができると共に、トランスポンダの電波透過性を確保し、トランスポンダの通信性も十分に確保することができる。

トランスポンダは被覆層により被覆され、被覆層の厚さは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましい。これにより、タイヤ外表面又はタイヤ内表面に凹凸を生じさせることなく、トランスポンダの通信性を十分に確保することができる。

トランスポンダはデータを記憶するＩＣ基板とデータを送受信するアンテナとを有し、アンテナは螺旋状であることが好ましい。これにより、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、トランスポンダの耐久性を改善することができる。

本発明において、タイヤ内表面の表面電気抵抗率［Ω・ｃｍ］は、試験片（長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ及び厚さ２ｍｍ）をタイヤから切り出し、その試験片の両端間に０．１Ｖの電圧を掛けて、測定環境２３℃、６０％ＲＨの条件下で抵抗測定機を使用して測定される。また、ゴム部材の電気抵抗率は［Ω・ｃｍ］は、ＪＩＳ−Ｋ６２７１に準拠して測定される。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す赤道線断面図である。 図１の空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを拡大して示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る空気入りタイヤに埋設可能なトランスポンダを示す斜視図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの変形例を示す子午線半断面図である。 図６の空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを拡大して示す断面図である。 試験タイヤにおけるトランスポンダのタイヤ径方向位置を示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

一対のビード部３間には、複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも１層（図１では１層）のカーカス層４が装架されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ外周側には、複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層７のタイヤ外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層（図１では２層）のベルトカバー層８が配置されている。図１において、タイヤ径方向内側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の両端末４ｅは、各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。カーカス層４は、トレッド部１から各サイドウォール部２を経て各ビード部３に至る部分である本体部４Ａと、各ビード部３においてビードコア５の廻りに巻き上げられて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分である巻き上げ部４Ｂとを含む。

また、タイヤ内表面には、カーカス層４に沿ってインナーライナー層９が配置されている。トレッド部１にはキャップトレッドゴム層１１が配置され、サイドウォール部２にはサイドウォールゴム層１２が配置され、ビード部３にはリムクッションゴム層１３が配置されている。サイドウォール部２でカーカス層４の外側に配置されたゴム層１０は、サイドウォールゴム層１２とリムクッションゴム層１３とを含む。

また、上記空気入りタイヤにおいて、ビードコア５の上端５ｅ（タイヤ径方向外側の端部）からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置Ｐ１と、ベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置Ｐ２との間にはトランスポンダ２０が埋設されている。即ち、トランスポンダ２０は、図２に示す領域Ｓ１に配置されている。また、トランスポンダ２０はタイヤ周方向に沿って延在している。トランスポンダ２０は、タイヤ周方向に対して−１０°〜１０°の範囲で傾斜するように配置しても良い。

なお、図１及び図２の実施形態では、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがサイドウォール部２の中腹に配置された例を示したが、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがビードコア５の側方に配置されていても良い。このようなロータンナップ構造において、トランスポンダ２０は、カーカス層４（より具体的にはビードフィラー６）とサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３との間に当該ゴム層に当接しながら配置されていても良い。

トランスポンダ２０として、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いることができる。トランスポンダ２０は、図５（ａ），（ｂ）に示すにように、データを記憶するＩＣ基板２１とデータを非接触で送受信するアンテナ２２とを有している。このようなトランスポンダ２０を用いることで、適時にタイヤに関する情報を書き込み又は読み出し、タイヤを効率的に管理することができる。なお、ＲＦＩＤとは、アンテナ及びコントローラを有するリーダライタと、ＩＣ基板及びアンテナを有するＩＤタグから構成され、無線方式によりデータを交信可能な自動認識技術である。

トランスポンダ２０の全体の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図５（ａ），（ｂ）に示すにように柱状や板状のものを用いることができる。特に、図５（ａ）に示す柱状のトランスポンダ２０を用いた場合、タイヤの各方向の変形に対して追従することができるので好適である。この場合、トランスポンダ２０のアンテナ２２は、ＩＣ基板２１の両端部の各々から突出し、螺旋状を呈している。これにより、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、トランスポンダ２０の耐久性を改善することができる。更に、アンテナ２２の長さを適宜変更することにより、通信性を確保することができる。

更に、上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内表面には、離型剤からなる離型剤層３０が形成されている。タイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒは１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲である。好ましくは、タイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒが１０¹⁴Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲である。このようにタイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒの範囲を特定することで、離型剤層３０に含まれるカーボンの含有量を調整することができる。離型剤層３０にカーボンが含まれていると、タイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒが低下する傾向がある。なお、カーボンの電気抵抗率（体積抵抗率）は１０^-1Ω・ｃｍである。

離型剤として、カーボンが含まれていない離型剤を用いることが好ましいが、カーボンの量が５重量％未満である離型剤を用いると良い。特に、離型剤はシリコーン、マイカ及びタルクから構成される絶縁体を含み、その絶縁体を構成するシリコーンの量が８０重量％以上である離型剤を用いると良い。シリコーン成分としては、オルガノポリシロキサン類が挙げられ、例えば、ジアルキルポリシロキサン、アルキルフェニルポリシロキサン、アルキルアラルキルポリシロキサン、３，３，３−トリフルオロプロピルメチルポリシロキサン等を挙げることができる。ジアルキルポリシロキサンは、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサン、メチルイソプロピルポリシロキサン、メチルドデシルポリシロキサンである。アルキルフェニルポリシロキサンは、例えば、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体である。アルキルアラルキルポリシロキサンは、例えば、メチル（フェニルエチル）ポリシロキサン、メチル（フェニルプロピル）ポリシロキサンである。これらのオルガノポリシロキサン類は、１種または２種以上を併用してもよい。

上述した空気入りタイヤでは、ビードコア５の上端５ｅからタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置Ｐ１とベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置Ｐ２との間にタイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダ２０が埋設されているので、金属干渉が生じにくく、トランスポンダ２０の通信性を確保することができる。タイヤ内表面に形成された離型剤層３０にカーボンが含まれているとタイヤ内表面の表面電気抵抗率が低下する傾向があるが、離型剤層３０が形成されたタイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒを１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍの範囲に設定することで、離型剤層３０に含まれるカーボンの含有量が調整され、カーボンに起因する通信時の電波の打ち消し合いを抑制することができ、トランスポンダ２０の通信性の改善に寄与する。

ここで、トランスポンダ２０が位置Ｐ１よりタイヤ径方向内側に配置されていると、リムフランジとの金属干渉が発生し、トランスポンダ２０の通信性が低下する傾向がある。また、トランスポンダ２０が位置Ｐ２よりタイヤ径方向外側に配置されていると、ベルト層７との金属干渉が発生し、トランスポンダ２０の通信性が低下する傾向がある。

上記空気入りタイヤにおいて、離型剤層３０は絶縁体を９５重量％以上含むことが好ましく、更には、離型剤層３０の絶縁体を構成するシリコーンの量は８０重量％以上であることがより好ましい。このように離型剤を組成することで、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、絶縁体を構成するシリコーン、マイカ及びタルクの電気抵抗率（体積抵抗率）は、順に１０¹⁴Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍ、１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１０¹³Ω・ｃｍ、１０¹⁴Ω・ｃｍ以上である。

また、離型剤層３０の電気抵抗率は、離型剤層３０と隣接するゴム部材の電気抵抗率より大きいことが好ましい。例えば、離型剤層３０と隣接するゴム部材は、ブチルゴムからなるインナーライナー層９である。このように離型剤層３０の電気抵抗率を設定することで、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。

更に、離型剤層３０の比誘電率は１０以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましく、４以下であることが最も好ましい。このように離型剤層３０の比誘電率を適度に設定することで、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、離型剤層３０を構成するシリコーン、マイカ及びタルクの比誘電率は、順に２．６０〜２．７５、５．０〜８．０、１．６〜２．０である。

上記空気入りタイヤにおいて、離型剤層３０の厚さは２０μｍ〜２００μｍの範囲である、或いは、離型剤層３０における蛍光Ｘ線分析法で検出されるシリコーンの量は１０重量％〜２５重量％の範囲であることが好ましい。このように離型剤層３０の厚さ又は量を適度に設定することで、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。

ここで、離型剤層３０の厚さは電子顕微鏡を用いて検出することができる。電子顕微鏡で離型剤の厚さを測定する際には、上記空気入りタイヤをタイヤ幅方向に沿って切り出したサンプルを用い、該サンプルにおいて複数の箇所（例えば、タイヤ周方向４箇所及びタイヤ幅方向３箇所）の厚さを測定する。そして、上記複数の箇所で測定された測定値を平均することにより、離型剤の厚さ（平均厚さ）を算出する。

また、本発明では、タイヤ内表面に形成された離型剤層３０の量を規定するにあたって、一般的な離型剤の主成分であるシリコーン（ケイ素）の量を指標とする。このシリコーン（ケイ素）の量は蛍光Ｘ線分析法を用いて検出することができ、一般に、蛍光Ｘ線分析法にはＦＰ法（ファンダメンタルパラメータ法）と検量線法とがあるが、本発明ではＦＰ法を採用する。離型剤（ケイ素）の量を測定する際には、上記空気入りタイヤの複数の箇所（例えば、タイヤ周方向４箇所及びタイヤ幅方向３箇所の計７箇所）においてカーカス層及びインナーライナー層を剥離して得られたシートサンプル（寸法：幅７０ｍｍ、長さ１００ｍｍ）を用い、各シートサンプルから更に角部４箇所及び中央部１箇所の計５箇所の測定サンプル（寸法：幅１３ｍｍ〜１５ｍｍ、長さ３５ｍｍ〜４０ｍｍ）を抜き取り、各測定サンプルについて蛍光Ｘ線分析装置を用いて離型剤の量を測定する。そして、上記シートサンプル毎に５つの測定サンプルの測定値を平均することによりシートサンプル毎の離型剤の量が算出され、その算出値がそれぞれ１０重量％〜２５重量％の範囲である。また、蛍光Ｘ線粒子は原子番号に比例した固有のエネルギーを有しており、この固有エネルギーを測定することにより元素を特定することが可能となる。具体的には、ケイ素の固有エネルギーは１．７４±０．０５ｋｅＶである。なお、離型剤（ケイ素）の蛍光Ｘ線粒子数（Ｘ線強度）は０．１ｃｐｓ／μＡ〜１．５ｃｐｓ／μＡの範囲である。

これに対して、離型剤層３０の厚さが２０μｍより薄いと、タイヤ内表面の外観的な異常が発生しやすくなり、離型剤層３０の厚さが２００μｍより厚いと、電波の減衰によりトランスポンダ２０の通信距離が短くなる傾向がある。また、離型剤層３０に含まれるシリコーンの量が１０重量％より少ないと、タイヤ内表面の外観的な異常が発生しやすくなり、離型剤層３０に含まれるシリコーンの量が２５重量％より多いと、電波の減衰によりトランスポンダ２０の通信距離が短くなる傾向がある。

上記空気入りタイヤにおいて、トランスポンダ２０は、カーカス層４とゴム層１０との間にゴム層１０に当接するように配置されていると良い。即ち、トランスポンダ２０は、タイヤ幅方向の配置領域として、カーカス層４とサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３との間に当該ゴム層に当接しながら配置されていると良い。このようにトランスポンダ２０が配置された場合、通信時における電波の減衰が抑制され、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。

また、トランスポンダ２０は、ビードフィラー６の上端６ｅからタイヤ径方向外側に５ｍｍの位置Ｐ３と、ベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置Ｐ２との間に配置されていると良い。即ち、トランスポンダ２０は、図２に示す領域Ｓ２に配置されていると良い。領域Ｓ２はゴムゲージが薄いフレックスゾーンであるが、トランスポンダ２０が領域Ｓ２に配置された場合、トランスポンダ２０の通信時における電波の減衰が少なくなり、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。

図３に示すように、タイヤ周上には、タイヤ構成部材の端部同士が重ねられてなる複数のスプライス部がある。図３には各スプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが示されている。トランスポンダ２０の中心は、タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。即ち、トランスポンダ２０は、図３に示す領域Ｓ３に配置されていると良い。具体的には、トランスポンダ２０を構成するＩＣ基板２１が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していると良い。更には、アンテナ２２を含むトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることがより好ましく、被覆ゴムにより被覆された状態のトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることが最も好ましい。また、トランスポンダ２０と離間して配置するタイヤ構成部材として、トランスポンダ２０と隣接して配置され得るインナーライナー層９、カーカス層４、サイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３であることが好ましい。このようにタイヤ構成部材のスプライス部から離間させてトランスポンダ２０を配置することで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

なお、図３の実施形態では、各タイヤ構成部材のスプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが等間隔に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。タイヤ周方向の位置Ｑは任意の位置に設定することができ、いずれの場合であってもトランスポンダ２０は各タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間するように配置される。

図４に示すように、トランスポンダ２０の断面中心とタイヤ外表面との距離ｄ１は２ｍｍ以上であることが好ましい。このようにトランスポンダ２０とタイヤ外表面とを離間させることで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、タイヤの耐外傷性を改善することができる。

また、トランスポンダ２０は被覆層２３により被覆されていると良い。この被覆層２３は、トランスポンダ２０の表裏両面を挟むようにしてトランスポンダ２０の全体を被覆する。被覆層２３は、サイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３を構成するゴムと同じ物性を有するゴムで構成しても良く、異なる物性を有するゴムで構成しても良い。このようにトランスポンダ２０が被覆層２３により保護されていることで、トランスポンダ２０の耐久性を改善することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、トランスポンダ２０が被覆層２３により被覆された状態で、被覆層２３の比誘電率は７以下であることが好ましく、２〜５であることがより好ましい。このように被覆層２３の比誘電率を適度に設定することで、トランスポンダ２０が電波を放射する際の電波透過性を確保し、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、被覆層２３を構成するゴムの比誘電率は、常温において８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの比誘電率である。ここで、常温はＪＩＳ規格の標準状態に準拠し、２３±２℃、６０％±５％ＲＨである。当該ゴムは２３℃、６０％ＲＨで２４時間処理された後に比誘電率が計測される。上述した８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの範囲は、現状のＵＨＦ帯のＲＦＩＤの割り当て周波数に該当するが、上記割り当て周波数が変更された場合、その割り当て周波数の範囲の比誘電率を上記の如く規定すれば良い。

また、トランスポンダ２０が被覆層２３により被覆された状態で、被覆層２３の厚さｔは０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましく、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍであることがより好ましい。ここで、被覆層２３の厚さｔは、トランスポンダ２０を含む位置でのゴム厚さであり、例えば、図４に示すようにトランスポンダ２０の中心を通ってタイヤ外表面と直交する直線上での厚さｔ１と厚さｔ２を合計したゴム厚さである。このように被覆層２３の厚さｔを適度に設定することで、タイヤ外表面又はタイヤ内表面に凹凸を生じさせることなく、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。ここで、被覆層２３の厚さｔが０．５ｍｍより薄いと、トランスポンダ２０の通信性の改善効果を得ることができず、逆に被覆層２３の厚さｔが３．０ｍｍを超えると、タイヤ外表面又はタイヤ内表面に凹凸が生じ、好ましくない。なお、被覆層２３の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、三角形や長方形、台形、紡錘形を採用することができる。図４の被覆層２３では略紡錘形の断面形状を有している。

図６及び図７は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの変形例を示すものである。図６及び図７において、図１〜図４と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図６に示すように、カーカス層４とインナーライナー層９との間にはトランスポンダ２０が埋設されている。トランスポンダをカーカス層とサイドウォールゴム層又はリムクッションゴム層との間に当該ゴム層に当接するように配置した場合、サイドウォール部の損傷に伴ってトランスポンダが損傷することがある。これに対して、図６のようにカーカス層４とインナーライナー層９との間にトランスポンダ２０を埋設した場合、サイドウォール部２の損傷に起因するトランスポンダ２０の損傷を防ぐことができる。

図７に示すように、トランスポンダ２０の断面中心とタイヤ内表面との距離ｄ２は１ｍｍ以上であることが好ましい。このようにトランスポンダ２０とタイヤ内表面とを離間させることで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができると共に、リム組み時のインナーライナー層９の損傷に起因するトランスポンダ２０の損傷を防ぐことができる。

上述した実施形態では、１層のカーカス層を有する空気入りタイヤの例を示したが、特に限定されるものではなく、２層のカーカス層を有していても良い。また、上述した実施形態では、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがビードフィラー６の上端６ｅを超えてサイドウォール部２の中腹に配置された例を示したが、これに限定されるものではなく、任意の高さに配置することができる。

タイヤサイズ２６５／４０ＺＲ２０で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、一対のビード部間にカーカス層が装架され、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、タイヤ内表面に離型剤からなる離型剤層が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダが埋設され、離型剤層（成分、表面電気抵抗率、比誘電率及び厚さ）、トランスポンダの位置（タイヤ径方向）を表１のように設定した比較例１〜３及び実施例１〜９のタイヤを製作した。

なお、表１において、タイヤ内表面に形成された離型剤層の厚さ［μｍ］は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ−ＥＤＸ）を用いて、製作工程終了後の各試験タイヤのタイヤ周方向４箇所及びタイヤ幅方向３箇所における離型剤層の厚さを測定し、これら測定値を平均したものである。また、表１において、トランスポンダの位置（タイヤ径方向）は、図８に示すＡ〜Ｆのそれぞれの位置に対応する。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、トランスポンダの通信性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

通信性（トランスポンダ）：
各試験タイヤについて、リーダライタを用いてトランスポンダとの通信作業を実施した。具体的には、リーダライタにおいて出力２５０ｍＷ、搬送波周波数８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚとして通信可能な最長距離を測定した。評価結果は、比較例２を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど通信性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１〜９の空気入りタイヤは、トランスポンダの通信性が改善されていた。

一方、比較例１においては、タイヤ内表面に形成された離型剤層にカーボンが含まれていたため、トランスポンダの通信性が悪化した。比較例３は、トランスポンダのタイヤ径方向の位置が本発明で規定する範囲から外れていたので、トランスポンダの通信性が悪化した。

次に、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、一対のビード部間にカーカス層が装架され、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、タイヤ内表面に離型剤からなる離型剤層が形成された空気入りタイヤにおいて、タイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダが埋設され、離型剤層（成分、表面電気抵抗率、比誘電率及び量）、トランスポンダの位置（タイヤ径方向）を表２のように設定した比較例４〜６及び実施例１０〜１８のタイヤを製作した。

なお、表２において、タイヤ内表面に形成された離型剤層のシリコーンの量は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製 ＥＤＸ−７２０）を用いて、製作工程終了後の各試験タイヤのタイヤ周方向４箇所及びタイヤ幅方向３箇所でそれぞれ測定されたシリコーンの量に基づいて算出された算出値を平均したものである。測定条件としては、真空状態で、電圧５０ｋＶ、電流１００μＡ、積分時間５０秒、コリメータφ１０ｍｍである。

これら試験タイヤについて、トランスポンダの通信性を評価し、その結果を表２に併せて示した。なお、表２において、トランスポンダの通信性の評価結果は、比較例５を１００とする指数にて示した。

この表２から判るように、実施例１０〜１８の空気入りタイヤは、トランスポンダの通信性が改善されていた。

一方、比較例４においては、タイヤ内表面に形成された離型剤層にカーボンが含まれていたため、トランスポンダの通信性が悪化した。比較例６は、トランスポンダのタイヤ径方向の位置が本発明で規定する範囲から外れていたので、トランスポンダの通信性が悪化した。

次に、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、一対のビード部間にカーカス層が装架され、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、タイヤ内表面に離型剤からなる離型剤層が形成された空気入りタイヤにおいて、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向、タイヤ径方向及びタイヤ周方向）、トランスポンダとタイヤ外表面の距離、トランスポンダとタイヤ内表面の距離、被覆層の比誘電率、被覆層の厚さ、トランスポンダの形態を表３及び表４のように設定した比較例７及び実施例１９〜３７のタイヤを製作した。

ここで、比較例７及び実施例１９〜３７のタイヤはタイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒが１０⁹Ω・ｃｍである。

なお、表３及び表４において、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｗ」の場合、トランスポンダがビードフィラーとカーカス層との間に配置され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｘ」の場合、トランスポンダがカーカス層とインナーライナー層との間に配置され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｙ」の場合、トランスポンダがカーカス層とサイドウォールゴム層との間にサイドウォールゴム層に当接して配置され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｚ」の場合、トランスポンダがカーカス層とリムクッションゴム層との間にリムクッションゴム層に当接して配置されていることを示す。また、表３及び表４において、トランスポンダの位置（タイヤ径方向）は、図８に示すＡ〜Ｆのそれぞれの位置に対応する。更に、表３及び表４において、トランスポンダの位置（タイヤ周方向）は、トランスポンダの中心からタイヤ構成部材のスプライス部までのタイヤ周方向に測定された距離［ｍｍ］を示す。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、タイヤ評価（耐久性、耐外傷性及び
外観性）並びにトランスポンダ評価（通信性、耐久性、耐外傷性及び耐損傷性）を実施し、その結果を表３及び表４に併せて示した。なお、トランスポンダの通信性の評価結果は、実施例１９を１００とする指数にて示した。

耐久性（タイヤ及びトランスポンダ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付け、空気圧１２０ｋＰａ、最大負荷荷重に対して１０２％、走行速度８１ｋｍの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した後、タイヤに故障が発生した際の走行距離を測定した。評価結果は、走行距離が６４８０ｋｍに達した場合を「◎（優）」で示し、走行距離が４０５０ｋｍ以上６４８０ｋｍ未満の場合を「○（良）」で示し、走行距離が３２４０ｋｍ以上４０５０ｋｍ未満の場合を「△（可）」で示し、走行距離が３２４０ｋｍ未満の場合を「×（不可）」の４段階で示した。更に、走行終了後に各試験タイヤのタイヤ外表面を目視し、タイヤの故障がトランスポンダを起点とするものであるか否かを確認した。評価結果はその故障の有無を示した。

耐外傷性（タイヤ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、走行速度２０ｋｍ／ｈの条件で、高さ１００ｍｍの縁石に接触させながら走行するという走行試験を実施した。走行後に目視でタイヤ外表面の破損の有無を確認した。評価結果は、タイヤ外表面の破損の有無を示した。

外観性（タイヤ）：
各試験タイヤについて、トランスポンダの配置箇所に対応するタイヤ外表面を目視で確認した。評価結果は、タイヤ外表面においてトランスポンダの配置に起因する凹凸がなかった場合を「良好」とし、凹凸があった場合を「不良」として示した。

耐外傷性（トランスポンダ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、走行速度２０ｋｍ／ｈの条件で、高さ１００ｍｍの縁石に乗り上げるという走行試験を実施した。走行後に、トランスポンダの配置箇所に対応するタイヤ外表面の破損を確認した。評価結果は、トランスポンダの配置に起因するタイヤ外表面の破損の有無を示した。

リム組み時の耐損傷性（トランスポンダ）：
各試験タイヤについて、リムの交換を実施した際にトランスポンダの配置箇所に対応するタイヤ内表面を目視した。評価結果は、インナーライナーの損傷に起因するトランスポンダの損傷の有無を示した。

表３及び表４から判るように、実施例２０〜３７は、タイヤ評価及びトランスポンダ評価において各種の改善効果が確認できた。一方、比較例７は、トランスポンダのタイヤ径方向の位置が本発明で規定する範囲から外れていたので、トランスポンダの通信性が悪化した。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４Ａ 本体部
４Ｂ 巻き上げ部
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
９ インナーライナー層
２０ トランスポンダ
３０ 離型剤層
ＣＬ タイヤ中心線
Ｐ１〜Ｐ３ 位置

Claims (16)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上にビードフィラーが配置され、前記一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層が装架され、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、タイヤ内表面に離型剤からなる離型剤層が形成された空気入りタイヤにおいて、
   前記ビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置と前記ベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間にタイヤ周方向に沿って延在するトランスポンダが埋設され、前記離型剤層が形成された前記タイヤ内表面の表面電気抵抗率Ｒが１０⁹Ω・ｃｍ〜１０¹⁵Ω・ｃｍであることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記離型剤層が絶縁体を９５重量％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記離型剤層の絶縁体を構成するシリコーンの量が８０重量％以上であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記離型剤層の電気抵抗率が該離型剤層と隣接するゴム部材の電気抵抗率より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記離型剤層の比誘電率が１０以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記離型剤層の厚さが２０μｍ〜２００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記離型剤層における蛍光Ｘ線分析法で検出されるシリコーンの量が１０重量％〜２５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記トランスポンダの中心がタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記トランスポンダが前記カーカス層と前記サイドウォール部で前記カーカス層の外側に配置されたゴム層との間に該ゴム層に当接するように配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記トランスポンダの断面中心とタイヤ外表面との距離が２ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記カーカス層に沿ってタイヤ内表面にインナーライナー層が配置された空気入りタイヤであって、前記トランスポンダが前記カーカス層と前記インナーライナー層との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記トランスポンダの断面中心とタイヤ内表面との距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記トランスポンダが前記ビードフィラーの上端からタイヤ径方向外側に５ｍｍの位置と前記ベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
14. 前記トランスポンダが被覆層により被覆され、該被覆層の比誘電率が７以下であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
15. 前記トランスポンダが被覆層により被覆され、該被覆層の厚さが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
16. 前記トランスポンダがデータを記憶するＩＣ基板とデータを送受信するアンテナとを有し、該アンテナが螺旋状であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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