JP3859338B2

JP3859338B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP3859338B2
Application number: JP35998297A
Authority: JP
Inventors: 将一郎松田; 剛川口; 和幸加部; 庸雄森川
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11189009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関わり、更に詳しくは、軽量化を図りながらベルト層の耐エッジセパレーション性を高めるようにした空気入りタイヤにおいて、タイヤ重量を極力抑制しながら、運動性能を改善すると共に直進安定性を高めるようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベルト層のエッジセパレーションを改善するため、内側と外側の２層のベルト層をその補強コードがその一方から他方のベルト層に折り返して延在する螺旋巻き構造にした空気入りタイヤの提案がある。このように内外２層のベルト層の補強コードを共有しなから螺旋巻き構造にすることにより、ベルト層のエッジ部にエッジセパレーョンを誘発する原因となる補強コードの切断端を位置させないようにして、ベルト層の耐エッジセパレーション性を高めるようにしている。
【０００３】
しかし、軽量化を図るため、補強コードに有機繊維コードを用いると、トレッド部の中央部が膨らみ易く、また、ベルト層の剛性不足によるコーナリングフォースの低下のため、良好な運動性能を得ることが難しいという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軽量化を図りながらベルト層の耐エッジセパレーション性を高めるようにした空気入りタイヤにおいて、重量の増加を極力抑えながら、良好な運動性能を確保することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
本発明の他の目的は、軽量化を図りながらベルト層の耐エッジセパレーション性を高めるようにした空気入りタイヤにおいて、直進安定性を改善することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、トレッド部のカーカス層外周側に有機繊維コードからなる補強コードを共有する内外２層のベルト層を埋設すると共に、該ベルト層の外周側にベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層を複数本の補強コードを引き揃えた帯状体をタイヤ周方向に傾斜し、かつエッジ部でベルト層内側に折り曲げて配列することにより前記補強コードが層間で互いに交差するように形成し、該折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり奇数にすると共に、前記ベルト補強層をヤング率が１〜１５００ MPa の熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成したことを特徴とする。
【０００６】
このようにベルト層の外周側にヤング率を上記の範囲に設定した熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト補強層を設けることにより、補強コードに有機繊維を用いたベルト層を配置したトレッド部の中央部が膨らむのを抑えることができ、更にベルト層の剛性不足を補うことが可能になるためコーナリングフォース低下を改善することができるので、運動性能を良好にすることができる。
【０００７】
その上、ベルト補強層には、補強コードを埋設したような補強層ではなく、軽量な熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物を使用するので、重量の増加を極力抑制することが可能になる。
また、タイヤのプライステアーはトレッド部の最外側に埋設された補強材が大きく影響するが、本発明では、ベルト層の外周側に配置されるベルト補強層が、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物のいずれか一方から構成され、傾斜して配向された補強コードを有するベルト層のようにタイヤ周方向に対し傾斜した方向性を有することがないので、タイヤの片流れを抑えて、プライステアーを改善することかでき、それによって、直進安定性の向上を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
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は、本発明の空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。
【０００９】
タイヤ内側にはカーカス層４が１層配設されている。左右のビード部２にはビートコア５がそれぞれ配置され、そのビートコア５の外周にはビードフィラー６が設けられている。カーカス層４の両端部４ａがビードフィラー６を包み込むようにしてビートコア５の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１のカーカス層外周側には、有機繊維からなる補強コードを配列した２層のベルト層７が埋設されている。
【００１０】
内側のベルト層７Ａとその外周側に積層された外側のベルト層７Ｂは、これらを構成する補強コードｆが、タイヤ周方向に対して傾斜して配設されると共に、層間で互いに交差するように配置されている。その補強コードｆは、ベルト層７Ａ，７Ｂで共有され、ベルト層７Ａ，７Ｂのエッジ部でベルト層内側に折り曲げてジグザグ状に延在するように構成されており、補強コードｆの切断端がベルト層７Ａ，７Ｂのエッジ部に位置しないようになっている。そして、この折り曲げ回数ｎがタイヤ１周当たり奇数になるように調整されている。
【００１１】
本発明では、上記のような構成の空気入りタイヤにおいて、外側のベルト層７Ｂの外周側には、左右のベルト層エッジ部間にわたって延在するベルト補強層８がタイヤ周方向に沿って設けられている。このベルト補強層８は、熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成され、そのヤング率は１〜１５００MPa になっている。
【００１２】
このようにベルト層７Ａ，７Ｂの外周側にヤング率を上記のようにした熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなるベルト補強層８を配置することにより、補強コードｆに有機繊維を用いたベルト層を配置したトレッド部の中央部の膨らみを効果的に抑えることができると共に、ベルト層の剛性不足を充分に補ってコーナリングフォースの低下を改善することができるので、良好な運動性能を確保することが可能になる。
【００１３】
しかも、ベルト補強層８として、補強コードを埋設したような補強層を用いずに、軽量な熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物を用いるため、重量の増加を極力抑えることができる。
また、タイヤのプライステアーはトレッド部１の最外側に埋設された補強材が大きく影響するが、本発明では、ベルト層７Ａ，７Ｂの外周側に配置したベルト補強層８が、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物のいずれか一方のみから構成され、傾斜配向される補強コードを有するベルト層のような傾斜した方向性を持たないので、タイヤの片流れを抑制し、プライステアーの改善を図ることができる。その結果、直進安定性を高めることができる。
【００１４】
上記ヤング率が１MPa よりも小さいと、ベルト補強層８の剛性が低くなりすぎて、良好な運動性能を確保することが困難となり、逆に、１５００MPa を越えると、ベルト補強層８の剛性が高くなりすぎるため、壊れ易くなり、タイヤ故障の原因となる。
上記ベルト補強層８は図では１層配置した例を示したが、複数層設けるようにしてもよく、本発明では、少なくとも１層配置すればよい。そのトータルの肉厚としては、０．５〜５mmにすることができる。肉厚が０．５mm未満であると、ベルト補強層８としての剛性が低くなりすぎ、良好な運動性能を確保することができず、逆に、５mmを越えると、重量が大きく増加し、軽量化に寄与することが困難になる。ベルト補強層８の１層の肉厚としては、０．５〜２．５mmにするのがよい。
【００１５】
このベルト層７Ａ，７Ｂの外周側に配置されて環状に構成されるベルト補強層８は、押出成形によりシート状の薄いフィルムを継目なく環状に構成してもよく、また、テープ状の薄いフィルムからなるストリップ材を連続して螺旋状に隙間なく巻き回して環状としてもよく、更に、幅広のシート状に形成したフィルムの先後端部を継ぎ合わせて構成してもよい。
【００１６】
上記ベルト層７Ａ，７Ｂの補強コードｆに用いられる有機繊維コードとしては、従来公知のものが使用可能であり、例えば、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレン2,6-ナフタレート繊維、ナイロン繊維、芳香族ポリアミド繊維等から選ばれる繊維の１種又は２種以上を撚り合わせた撚り糸を使用することができる。好ましくは、スチールコードと略同等の強度を有し、かつ柔軟性に富む芳香族ポリアミド繊維コードがよい。
【００１７】
上記補強コードｆは、そのタイヤ周方向に対する傾斜角度を１５〜４５°の範囲にして配向することができる。ベルト層７Ａ，７Ｂは、例えば、複数本の補強コードを引き揃えてマトリックス（ゴム或いはプラスチック）により集束した未加硫のデープ状のストリップ材９をタイヤ周方向に対して傾斜し、かつエッジ部でベルト層内側に折り曲げてジグザグ状に隙間なく巻き付けることにより形成される。
【００２０】
上記熱可塑性樹脂としては、ヤング率を１〜１５００MPa にすることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン樹脂〔例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、及びそれらの変性物、例えば、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、無水マレイン酸変性ポリエチレン、エポキシ変性ポリプロピレン〕、スチレン系樹脂〔例えば、汎用ポリスチレン（ＰＳ）、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、メタクリル酸メチル／スチレン共重合体（ＭＳ）〕、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば、６−ナイロンのメトキシメチル化物、６−６１０−ナイロンのメトキシメチル化物、６１２−ナイロンのメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂〔例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリエーテル系樹脂〔例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）〕、ポリニトリル系樹脂〔例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル〕、ポリメタクリレート系樹脂〔例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル〕、ポリビニル系樹脂〔例えば、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。
【００２１】
また、上記のポリマーを２種類以上混合したポリマーアロイも同様に用いる事ができる。例えば、ポリフェニレンオキサイド／ポリスチレンのアロイ化物、ＡＢＳ／ポリカーボネートのアロイ化物、ナイロン６／ポリフェニレンオキサイドのアロイ化物、ＰＥＴ／ＰＢＴのアロイ化物が挙げられる。
上記熱可塑性エラストマー組成物は、上述した熱可塑性樹脂の成分にエラストマー成分を混合して構成することができ、これもヤング率を１〜１５００MPa となるようにブレンドしたものであれば、その材料の種類や混合比等は特に限定されるものではない。
【００２２】
前記エラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、ＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ＩＩＲ、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ボリアミド系エラストマー）等を好ましく使用することができる。
【００２３】
前記した特定の熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させることができる。ブレンド系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との界面張力が低下し、その結果、分散層を形成しているゴム粒子径が微細になることから両成分の特性はより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては、一般的に熱可塑性樹脂及びエラストマー成分の両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマー成分と反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるものとすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラストマー成分の種類によって選定すればよいが、通常使用されるものには、スチレン／エチレン・ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ／スチレン又はＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくは、ポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマー成分との合計）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部がよい。
【００２４】
熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドする場合の特定の熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、特に限定はなく、ヤング率、ベルト補強層を構成するフィルムの厚さにより適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比９０／１０〜３０／７０である。
本発明に係るポリマー組成物には、上記必須ポリマー成分に加えて、本発明のタイヤ用ポリマー組成物の必要特性を損なわない範囲で前記した相溶化剤ポリマーなどの他のポリマーを混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成型加工性をよくするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等があり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等を例示することができる。本発明に係るポリマー組成物には、更に一般的にポリマー配合物に配合される充填剤（炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ等）、カーボンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を上記ヤング率の要件を損なわない限り任意に配合することもできる。
【００２５】
また、前記エラストマー成分は熱可塑性樹脂との混合の際、動的に加硫することもできる。動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマー成分の組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオン系加硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を例示でき、例えば、０．５〜４phr 〔ゴム成分（ポリマー）１００重量部あたりの重量部〕程度用いることができる。
【００２６】
また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ビクロロベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ（パーオキシルベンゾエート）等が例示され、例えば、１〜２０phr 程度用いることができる。
【００２７】
更に、フェノール樹脂系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示でき、例えば、１〜２０phr 程度用いることができる。
その他として、亜鉛華（５phr 程度）、酸化マグネシウム（４phr 程度) 、リサージ（１０〜２０phr 程度) 、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン（２〜１０phr 程度) 、メチレンジアニリン（０．２〜１０phr 程度) が例示できる。
【００２８】
また、必要に応じて、加硫促進剤を添加してもよい。加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進剤を、例えば、０．５〜２phr 程度用いることができる。
具体的には、アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等、グアジニン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアジニン等、チアゾール系加硫促進剤としては、ジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾール及びそのＺｎ塩、シクロヘキシルアミン塩等、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアマイド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイド、２−（チモルポリニルジチオ）ベンゾチアゾール等、チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジサルファイド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド（ＴＭＴＭ）、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイド等、ジチオ酸塩系加硫促進剤としては、Ｚｎ−ジメチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジエチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジ−ｎ−ブチルジチオカーバメート、Ｚｎ−エチルフェニルジチオカーバメート、Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア等を挙げることができる。
【００２９】
また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華（５phr 程度）、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのＺｎ塩（２〜４phr 程度）等が使用できる。
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、予め熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相（マトリックス相）を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散相（ドメイン）分散させることによる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマー成分を動的加硫させてもよい。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加してもよいが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が使用できる。中でも熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練およびエラストマー成分の動的加硫には、２軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は１０００〜７５００Sec ^-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形またはカレンダー成形によってシート状のフィルムに形成される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によればよい。
【００３０】
このようにして得られる薄膜は、熱可塑性樹脂（Ａ）のマトリクス中にエラストマー成分（Ｂ）が分散相（ドメイン）として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造をとることにより、熱可塑の加工が可能となり、かつベルト補強層としてのフィルムに十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により十分な剛性を併せ付与することができると共に、エラストマー成分の多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができるため、通常の樹脂用成形機、即ち押出し成形、またはカレンダー成形によって、フィルム化することが可能となる。
【００３１】
これらフィルムと相対するゴム層との接着は、通常のゴム系、フェノール樹脂系、アクリル共重合体系、イソシアネート系等のポリマーと架橋剤を溶剤に溶かした接着剤をフィルムに塗布し、加硫成形時の熱と圧力により接着させる方法、または、スチレンブタジエンスチレン共重合体（ＳＢＳ）、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、スチレンエチレンブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等の接着用樹脂を熱可塑性フィルムと共に共押出、或いはラミネートして多層フィルムを作製しておき、加硫時にゴム層と接着させる方法がある。溶剤系接着剤としては、例えば、フェノール樹脂系（ケムロック２２０・ロード社）、塩化ゴム系（ケムロック２０５、ケムロック２３４Ｂ）、イソシアネート系（ケムロック４０２）等を例示することができる。
【００３２】
上述するように、本発明の空気入りタイヤは、内外２層のベルト層７Ａ，７Ｂを構成する補強コードｆを共有するもので、その補強コードｆはベルト層エッジ部でベルト層内側に折り曲げられて配列し、補強コードｆが層間で互いに交差するように形成されている。
【００３３】
更に詳述すると、ベルト層７Ａ，７Ｂは、１本または複数本の補強コードｆを引き揃えてマトリックスにより集束したテープ状のストリップ材１０をベルト層幅に相当する幅でジグザグ状に隙間なく折り曲げて形成した環状の帯状体から構成されている。この環状の帯状体は、グリーンタイヤのアセンブル時に、図２に示すように、補強コードの１本乃至複数本を平行にマトリックス（ゴムやプラスチック）に埋設してなる未加硫のストリップ材１０’を、未加硫のカーカス層４’上にタイヤ１周に亘ってジグザグ状にカーカス層４’の幅方向に移動させると共にベルト層幅方向相当端１１、１２で折り曲げながらカーカス層４’上に巻き付けることにより形成される。この巻き付けは、ストリップ材１０’相互間に隙間が生じないように、タイヤ周方向に略ストリップ材１０’の幅だけずらして複数回行われる。
【００３４】
以下、図３及び図４に、それぞれストリップ材１０’をジグザグ状にしてカーカス層上に巻き付ける方法を示す。図３では、ストリップ材１０’のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数（カーカス層幅方向移動回数）ｎ＝２（偶数）の場合を示している。巻き始めストリップ材（１）が一方のベルト層幅方向相当端１１から始まって他方のベルト層幅方向相当端１２で折り曲げられ、一方のベルト層幅方向相当端１１に戻って次のストリップ材（２）に連通し、巻き始めストリップ材（１）に対してほぼストリップ材幅だけタイヤ周方向にずらして一方のベルト層幅方向相当端１１で折り曲げられる。
【００３５】
この手順がストリップ材▲２▼〜▲８▼まで順序的に繰り返される。このため、全体としてストリップ材１０’は常に２枚重なった状態となり、得られるベルト層は２層構造となる。更に、ストリップ材１０’を巻き付けることにより、ベルト層は、偶数層からなるベルト層が形成されるが、乗用車用としては、２層が好ましい。
【００３６】
図４は、ストリップ材１０’のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数（カーカス層幅方向移動回数）ｎ＝３（奇数）の場合を示したものである。この場合、ストリップ材１０’は、上記のようにストリップ材幅だけタイヤ周方向にずらして巻き付けずに、所定間隔ずらして巻き付けられ、最終的に隙間のない２層構造のベルト層が形成される。
【００３７】
ところが、ストリップ材１０’のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎが偶数の場合には、図５に示されるように、巻き始めストリップ材（１）の巻き始め端と巻き終りストリップ材（８）の巻き終り端との間に途中のストリップ材を介して段差が生じるが、ジグザグ折り曲げ回数ｎを奇数とすることにより、図４に「＊」で示される部分で、巻き始めストリップ材の巻き始め端と巻き終りストリップ材の巻き終り端との間に段差が生じることなく、巻き途中のストリップ材相互間に段差が生じ、この段差が１周に亘って分散することになるので、タイヤのユニフォーミティーを高めることができる。
【００３８】
上述する観点から、本発明の空気入りタイヤでは、ストリップ材１０’のタイヤ１周当りのジグザグ折り曲げ回数ｎを奇数にすることによって、タイヤのユニフォーミティーを高めるようにしている。なお、内外２層のベルト層７Ａ，７Ｂの補強コードｆをベルト層エッジ部でベルト層内側に屈曲して延在する構造にしたものであれば、従来公知の構造をとることが可能であり、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００３９】
【実施例】
ベルト補強層材料の作製
ベルト補強層材料は、表２中の材料を押出成形する方法で作製した。
ヤング率が０．５，１，５０MPa のものについては、表２中の組成を２軸混練機で混合し、樹脂成分中にエラストマー成分を分散させた後、亜鉛華、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛をエラストマーに対して各々０．４phr 、２phr 、１phr 動的加硫系として連続的に加え、さらに２軸混練機で混合し、熱可塑性エラストマーを作製した。また、ベルト補強層とゴム部材料間の接着剤は、ベルト補強層に予めケムロック２３４Ｂ（ロードファーイースト社製）を塗布しておいた。
【００４０】
タイヤサイズを１７５／７０Ｒ１３、タイヤ構造を図１と共通にすると共に、ベルト補強層のヤング率を表１のように異ならせて、ベルト層における補強コードの折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり偶数（ｎ＝６）にした比較タイヤ１〜６と、ベルト層における補強コードの折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり奇数（ｎ＝５）にした本発明タイヤ１〜４及び比較タイヤ７、８と、ベルト補強層にナイロンコード補強層（ナイロンコードはタイヤ周方向に沿って配列）を配置した比較タイヤ９と、ベルト層の構成を螺旋巻き構造にすると共にベルト補強層を設けていない従来タイヤとをそれぞれ作製した。
【００４１】
各試験タイヤ共に、ベルト層の補強コードにアラミド繊維コード（１５００d/2 ５０本／５cm）を使用し、その傾斜角度は２４°と２２°である。本発明タイヤ及び比較タイヤにおけるベルト補強層には、表２に示す組成材料を使用した。その肉厚は共に１．０mmである。また、そのベルト補強層は、テープ状の薄いフィルムからなるストリップ材を連続して螺旋状に隙間なく巻き回して構成した。
【００４２】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、運動性能、直進安定性、タイヤ重量、及び耐久性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
運動性能
各試験タイヤをリムサイズ１３×５．０Ｊのリムに装着し、空気圧を２００kPa にして、排気量２５００ccの車両に取付け、テストコースにおいて、パネラーによりコーナリング走行時のフィーリングテストを実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、運動性能が優れている。
直進安定性
各試験タイヤを上記と同様にして車両に取付け、テストコースにおいて、パネラーによる直進走行時のフィーリングテストを実施し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、直進安定性が優れている。タイヤ重量
各試験タイヤの重量を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、重量が大きい。
耐久性
各試験タイヤをドラム径１７０７mmのドラム試験機に取り付け、ＪＩＳＤ−４２３０ＴＡＴＭＡ９７Ｙ／Ｂ規定荷重耐久試験終了後、荷重を２０％ずつ５時間毎に増加してタイヤが破壊するまでの走行時間を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。その値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
【００４３】
【表１】

【００４４】
【表２】

表１から明らかなように、ベルト補強層としてヤング率が１〜１５００ MPa の熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を配置した比較タイヤ２〜５及び本発明タイヤ１〜４は、ナイロンコード補強層を配置した比較タイヤ９と同等又はそれ以上の運動性能を有しながら、その比較タイヤ９よりも重量が大幅に軽減され、重量を極力抑制しなから、良好な運動性能を確保することができるのが判る。また、直進安定性も改善することができるのが判る。
さらに、ベルト層における補強コードの折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり奇数（ｎ＝５）にした本発明タイヤ１〜４は、ベルト層における補強コードの折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり偶数（ｎ＝６）にした比較タイヤ２〜５に比して、運動性能、重量の軽減効果及び耐久性を同等にしながら、直進安定性を向上させていることがわかる。
【００４５】
【発明の効果】
上述したように本発明は、トレッド部のカーカス層外周側に補強コードを共有する内外２層のベルト層を埋設した空気入りタイヤにおいて、ベルト層を構成する補強コードを有機繊維コードで構成すると共に、この補強コードからなる帯状体をエッジ部で折り曲げて配列することにより補強コードが層間で互いに交差するように形成したので、ベルトエッジ部におけるセパレーションを抑制することができる。
そして、補強コードのベルトエッジ部における折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり奇数にすることにより、帯状体の巻き始め端と巻き終わり端との間に段差が生じることをなくして、巻き途中の帯状体相互間に段差が生じるようにしたので、この段差が１周にわたって分散することになり、ユニフォミティーを向上することができる。
また、ベルト層の外周側にベルト補強層を配置すると共に、該ベルト補強層をヤング率が１〜１５００MPa の熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成したので、タイヤ重量を極力抑制しながら、運動性能を改善すると共に直進安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１のタイヤのベルト層の成形方法の一例を示す説明図である。
【図３】ジグザグ折り曲げ回数ｎ＝２（偶数）の場合のベルト層の成形方法を示す展開説明図である。
【図４】ジグザグ折り曲げ回数ｎ＝３（奇数）の場合のベルト層の成形方法を示す展開説明図である。
【図５】ベルト層を成形した際に生じる段差を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１トレッド部２ビード部
３サイドウォール部４カーカス層
５ビードコア６ビードフィラー
７ベルト層７Ａ下側ベルト層
７Ｂ上側ベルト層８ベルト補強層
Ｔタイヤ周方向ｆ補強コード

Claims

トレッド部のカーカス層外周側に有機繊維コードからなる補強コードを共有する内外２層のベルト層を埋設すると共に、該ベルト層の外周側にベルト補強層を配置した空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層を複数本の補強コードを引き揃えた帯状体をタイヤ周方向に傾斜し、かつエッジ部でベルト層内側に折り曲げて配列することにより前記補強コードが層間で互いに交差するように形成し、該折り曲げ回数ｎをタイヤ１周当たり奇数にすると共に、
前記ベルト補強層をヤング率が１〜１５００ MPa の熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物で構成した空気入りタイヤ。
前記ベルト補強層を少なくとも１層配置し、該ベルト補強層のトータルの肉厚を０．５〜５mmにした請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記補強コードをタイヤ周方向に対し１５〜４５°に傾斜して配向した請求項１または２記載の空気入りタイヤ。