JP7479297B2 - 自転車用車輪用のタイヤ - Google Patents

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Description

説明
発明の分野
本発明は、耐パンク性を改善した、自転車の車輪用のタイヤに関する。
特に、本発明は、トレッドバンドと、異物の侵入に対して高い抵抗力をもたらすことができる保護層とを含む耐パンクシステムを含む、自転車の車輪用のタイヤに関する。
本発明のタイヤは、競技用自転車、オフロード自転車の車輪で、及び街乗り用自転車の車輪において、使用され得る。
従来技術
自転車の車輪用のタイヤは、一般に、ビードにある一対のビードコアの周りで折り返されるカーカス構造体と、カーカス構造体に対して半径方向外側の位置に配置されたトレッドバンドとを含む。
カーカス構造体は、タイヤ圧に耐え、且つ自転車とサイクリストの重量を支えることを目的としている。カーカス構造体は１つ以上のカーカスプライを含み、各カーカスプライは、好適な向きにされた複数の補強コードを含んでいる。複数のカーカスプライの場合、カーカスプライは、互いに対して傾斜して、交差した構造を形成している。
ビードコアは、タイヤが確実にホイールリムに固定されるようにする役目をこなす。
カーカス構造体の半径方向内側の位置には、加圧空気が導入される気室が設けられ得る。マウンテンバイク（ＭＴＢ）の分野だけでなく、最近では、競技用バイクにおいても、「チューブレス」と呼ばれる、すなわち内筒体のないタイプのタイヤが、益々広がってきている。これらのタイヤでは、加圧空気は、カーカス構造体に直接作用する。後者及びホイールリムは、それらの相互の固定によって気密性を保証するような形状にされている。
トレッドバンドは、アスファルト又は地面（又は、概して、走行すなわち転がり面）に対するタイヤのグリップを保証するように設計されている。
トレッドバンド及び他のタイヤ部品の製造を対象としたエラストマー化合物は、一般的に、弾性重合体と、その機械的特徴、特に剛性を向上させるのに有用な、カーボンブラック及び／又はシリカに基づく１種以上の補強充填材とが存在することによって、特徴づけられる。前記エラストマー化合物は、化合物が対象とする特定用途に基づいて選択される、他の一般的に使用されている添加剤を含み得る。例えば、前記化合物は：抗酸化物質、老化防止剤、可塑剤、接着剤、抗オゾン剤（anti-ozone agents）、改質樹脂（modifying resins）、繊維（例えばKevlar（登録商標）パルプ）又はそれらの混合物と混合され得る。
欧州特許第０３２９５８９号には、例えば、構成要素のうちの少なくとも１つが、アラミドのKevlar（登録商標）パルプ繊維を含む補強充填材を含むエラストマー化合物製である、車両の車輪用のタイヤが説明されている。
自転車の車輪用のタイヤに所望の特徴の中で、耐パンク性は、使用者から益々必要とされている。
特に自転車の車輪用のタイヤにおける、耐パンク性の問題は、当該技術分野において対応されてきており、様々な解決法が提案されてきている。
米国特許第８４７４４９９号には、例えば、耐穴あき性の金属積層を、トレッドバンドとカーカスプライとの間に入れることが提案されている。
米国特許第９０１６３４１号には、この場合もトレッドバンドとカーカスプライとの間に挿入される、ブレーカー、すなわち耐穴あき性のテキスタイル補強材について説明されている。この解決法は、当該技術分野で公知の様々な他の文献において提案されており、及びタイヤ製造者で最も一般的に使用されているものである。
米国特許第８８３３４１６号には、穴あき後の空気漏れに抵抗できる、修正された気室の使用について説明されている。
欧州特許第１３８４６０１号には、トレッドバンドとカーカスプライとの間への、高弾性の化合物で構成された追加的な保護層の挿入が説明されており、追加的な保護層は、耐パンク性を高めると同時に、導入された構成要素の高弾性によって、転がり抵抗を高めることができる。
発明の概要
本出願人は、競技用自転車専用のより軽量なものから、オフロードバイク用のより重量のあるものまで、街乗り用自転車用車輪を含め、全てのタイプの自転車用車輪タイヤに高いパンク防止性を与えることができる材料を含むエラストマー化合物による、トレッドバンドの製造の問題を提起した。
本出願人は、トレッドバンドの生産を対象とした化合物中でのフィブリル化ポリマー繊維の使用が、標準的な生産のトレッドバンドに使用されている材料のものと比較して、前記化合物に対して耐パンク性の上昇を与えたことを見出した。
しかしながら、本出願人はまた、フィブリル化ポリマー繊維を含む前記化合物で作製されたトレッドバンドによって与えられた保護が、特に棘や破片や尖った石などの非常に細かくて鋭い要素に起因するさらなるパンクを回避するためには完全に十分であったわけではないことも見出した。
しかしながら、本出願人は、驚くことに、フィブリル化ポリマー繊維を含む化合物で作製されたトレッドバンドを、カーカス構造体とトレッドバンドとの間に挿入された、タイヤの赤道面に対して３０°を上回る角度に向けられたテキスタイル繊維製の補強コードで補強された半径方向内側保護層と組み合わせて使用することによって、全てのタイプの使用に対して、改良されて十分な耐パンク性を得ることができることを見出した。
引き続いて、以下のさらなる実験では、本出願人はまた、驚くことに、この組み合わせにおいて、タイヤの赤道面に対して２０°を上回る角度に向けられた横糸若しくは縦糸のテキスタイル繊維を備える方形織柄ファブリック（square fabric）製の保護層を使用すること、又はランダムな向きのテキスタイル繊維を備える不織ファブリック製の保護層を使用することによって、同様の結果も得られることを見出した。
さらに、本出願人はまた、カーカス構造体に関して半径方向内側の位置に、又は同じカーカス構造体内の、カーカスプライのフラップ間に、上記と同じテキスタイル材料で作製されたさらなる保護層を追加することによって、さらに良好な結果が得られ得ることを確認した。
この結果は、決定的な説明を見出していないが、本出願人は、パンクの原因となり得る物体（デブリ、棘、破片など）と、フィブリル化ポリマー繊維を含むトレッド化合物との間の相互作用が、この物体の侵入端部のある種の屈曲の原因となって、その鋭さを低減させて丸みをつけ、それにより、その侵入力を、本発明によって作製された保護層をもはや通過できない点まで低下させているのではないかと考えている。
それゆえ、第１の態様では、本発明は、カーカス構造体と、カーカス構造体に対して半径方向外側の位置に配置されたトレッドバンドとを含む自転車の車輪用のタイヤであって、トレッドバンドは、マイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維を含む加硫性エラストマー化合物を加硫することによって作製され、少なくとも１つの保護層は、前記カーカス構造体と前記トレッドバンドとの間に挿入され、前記保護層は、（ｉ）タイヤの赤道面に対して３０°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料の複数の補強コード、（ｉｉ）タイヤの赤道面に対して２０°を上回る角度に向けられた横糸若しくは縦糸のテキスタイル繊維を備える方形織柄ファブリック、又は（ｉｉｉ）ランダムな向きのテキスタイル繊維を備える不織ファブリックを含む、タイヤに関する。
任意選択的に、本発明の自転車用車輪用のタイヤは、前記トレッドバンドに対して半径方向内側の位置に配置された、好ましくは前記カーカス構造体内に、又は前記カーカス構造体に関して半径方向内側の位置に挿入された、少なくとも１つのさらなる保護層を含む。
発明の説明
本明細書及び以下の特許請求の範囲では、以下の定義が適用される。
「競技用自転車」は、ロード競技又はトラック競技用の高性能自転車を指すことを意味する。これらの自転車は、the Union Cycliste Internationale （ＵＣＩ） - Title I - General Organization of Cycling Sports - Chapter 3: Equipment Section 2によって確立された規定に一致するものを含む。この範囲内に、リカンベント自転車、タイムトライアル自転車及び／又はトライアスロン自転車も含まれる。いわゆるフィットネスバイク（娯楽目的の競技用バイク）も含まれる。
「街乗り用自転車」は、主に、道路、又は主としてアスファルトの自転車用道路での、都会の旅のための都市用途を対象とした自転車（アーバンバイク、シティバイク、トレッキングバイク及びツーリングバイク、並びに電動又はペダルアシストバイク）を指すことを意味する。これらの自転車は、一般的に、良好な視界のための良好な前方及び後方照明、チェーンから衣服を守るためのクランクケース（又はチェーンカバー）、軽い荷物用の荷台又はフロントバスケットなど、安全性及び使い心地を向上させるように設計された付属品を備え、且つ一般的に、競技用バイクのためのように滑らかすぎることも、オフロード自転車用のブロックを備えていることもない、中間カバーのある２６”又は２８”の車輪を備えて作製される。
「オフロード自転車」は、一般に起伏のあるすなわち不規則な地形、すなわち、互いに非常に異なり且つアスファルトとは異なる地面、例えばぬかるんだ、砂だらけの、岩石の多い、固い（compact）、軟らかい地面などを網羅することを対象とした自転車を指すことを意味する。これらの自転車は、それぞれの分野に対してthe Union Cycliste Internationale （ＵＣＩ）によって確立された規定に一致するものを含み、及び特にマウンテンバイク（ＭＴＢ）又はオールテラインバイク（ＡＴＢ）（通常、クロスカントリー（Cross Country）（ＸＣ）、マラソン（Marathon）、トレイル（Trail）、オールマウンテン（All Mountain）、エンデューロ（Enduro）、フリーライド（Freeride）、及びダウンヒル（Downhill）のカテゴリーに分割される）、並びにファットバイク、シクロクロス、及び電動又はペダルアシストバイクを含む。
タイヤの「赤道面」は、タイヤの回転軸に対して垂直であり且つタイヤを２つの対称的な等しい部分に分割する平面を意味する。
用語「半径方向」及び「軸方向」並びに表現「半径方向内側／外側」及び「軸方向内側／外側」は、それぞれ、タイヤの回転軸に対して垂直な方向及び平行な方向を指すために使用される。
用語「周方向」及び「周方向に」は、タイヤの環状展開部の方向、すなわちタイヤの転がり方向を指すために使用され、これは、タイヤの赤道面に一致する又はそれに対して平行な平面上にある方向に対応する。
用語「エラストマー化合物」は、少なくとも１種の弾性重合体と少なくとも１種の補強充填材とを含む組成物を指すために使用される。好ましくは、そのような組成物は、さらに、例えば、架橋剤及び／又は可塑剤などの添加剤を含む。架橋剤が存在することによって、そのような化合物は加熱によって架橋（加硫）できる。
用語「弾性重合体」又は「エラストマー」は、本明細書では、加硫可能な天然又は合成ポリマーを指すことを意味し、これは、室温において、加硫後、力によって変形しやすく、且つ変形力が排除された後は、実質的に元の形状及び寸法に急速に力強く回復できる（ゴムに関するASTM D1566-11 Standardの用語の定義による）。
用語「コード」又は表現「補強コード」は、エラストマー化合物マトリックスでコーティングされているか、又はそれに組み込むことができる、１つ以上の糸状要素からなる要素（以下、「糸」とも称す）を指すために使用される。
表現「補強リボン様要素」は、長尺状の物品を指すことを意味し、これは、平らな断面輪郭を有し、及び物品の長手方向展開部に対して平行に延在され且つエラストマー化合物マトリックスの少なくとも１つの層に組み込まれるか又はそれで少なくとも部分的にコーティングされる、１つ以上の補強コードを含む。
コード又は糸の「直径」は、ＢＩＳＦＡ Ｅ１０法（The International Bureau For The Standardization Of Man-Made Fibers, Internationally Agreed Methods For Testing Steel Tire Cords, 1995 edition）の規定通りに測定されたコード又は糸の厚さを意味する。
層又はプライ又はファブリックの「密度」又は「コードの密度」は、そのような層／プライ／ファブリックに存在する、長さの単位当たりの補強コードの数を意味する。密度は、ＴＰＩ（インチ当たりの糸数（threads per inch））で測定可能である。
コード又は糸の「線密度」又は「糸カウント」は、長さの単位当たりの補強コードの重量を意味する。線密度は、ｄｔｅｘ（長さ１０ｋｍ当たりのグラム）で測定され得る。
表現「高弾性率繊維」は、３０ＧＰａ以上の弾性係数又は剛性を有する材料の繊維、例えばアラミド繊維及びリヨセル繊維を意味する。
アラミド繊維（ＡＲ）では、弾性係数は、ＢＩＳＦＡ - Testing methods for para-aramid fiber yarns, 2002 edition, Determination of linear density - Chapter 6, Determination of the tensile properties - Chapter 7 - Test procedures - Paragraph 7.5 -に従って、最初にプレテンションされている手順で、評価される。
リヨセル繊維では、弾性係数は：ＢＩＳＦＡ - Testing methods for viscose, cupro, acetate, triacetate and lyocell filament yarns - 2007 edition, Determination of tensile properties - Chapter 7 - Tensile test conditions: oven dry test - Table 7.1 - Test procedure - Paragraph 7.5 - With oven dry test on relaxed samples - Subparagraph 7.5.2.4に従って評価される。
用語タイヤの「嵌合径」は、ＥＴＲＴＯ（The European Tyre and Rim Technical Organization）において規定されているように、タイヤをホイールリムに固定するためのビードコアの内径で測定されたタイヤの直径を意味する。
「トレッドバンドの軸方向展開部」又はその部分の軸方向展開部は、タイヤの回転軸を含む平面によって切り取られた、タイヤの横断面における、トレッドバンドの又はその部分の半径方向最も外側の輪郭の展開部を意味する。
「タイヤの軸方向展開部」は、タイヤの回転軸を含む平面によって切り取られた、タイヤの横断面における、タイヤの半径方向最も外側の輪郭の展開部を意味し、そのような軸方向展開部は、タイヤビードの両端部間で測定される。
タイヤの「幅」は、タイヤの最大軸方向延在部、ＥＴＲＴＯ規格- Manual Standards 2018 - Cycle and Motorcyle Tyres - M5によるＳｇ幅を意味し、そのような幅は、タイヤの軸方向最も外側の点間で測定される。
タイヤの「トレッドキャンバー（Tread camber）」は、タイヤの横断面の輪郭の一部分のキャンバー半径を通って測定されたキャンバー（camber）を意味する。
タイヤの横断面の輪郭の一部分の「キャンバー半径」は、その輪郭部分を最も近似する円周の半径を意味する。
以下、本明細書及び以下の特許請求の範囲では、いくつかの角度のいくつかの値に言及するとき、絶対値、すなわち、基準面に対する正の値及び負の値の双方であることが理解される。
本発明の態様によれば、トレッドバンドは、マイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維を含む加硫性エラストマー化合物を加硫することによって作製される。
好ましくは、マイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維は、溶融温度が少なくとも１７０℃、好ましくは少なくとも１９０℃のポリマー繊維である。
本発明で有用なフィブリル化ポリマー繊維は、例えば、アラミド繊維（例えばDuPont（登録商標）によるKevlar（登録商標）Pulp又はTeijin AramidによるTwaron（登録商標）パルプ）、ポリエステル繊維（例えばEngineered Fibers TechnologyによるVectran（登録商標）Pulp）、アクリル繊維（例えばEngineered Fibers TechnologyによるCFF（登録商標）Fibrillated Fiber、及びSterling FibersによるCFF（登録商標）Pulp）、ミクロフィブリル化セルロース繊維（例えばWEIDMANN FIBER TECHNOLOGYによるWMFC Q_ECO）、及び植物繊維（vegetable fibres）（例えばECCO GleittechnikによるSetralit（登録商標））に代表される。
用語「フィブリル化ポリマー繊維」は、繊維自体が不規則な分岐形状を有し、主幹から、ほつれた繊維のより細いフィラメントが分岐し、これにより、繊維に、非フィブリル化繊維と比較して、より大きい表面積並びにより良好な固定及び結合特徴を与えることを意味する。「フィブリル化ポリマー繊維」は、非フィブリル化繊維から、機械、熱及び化学プロセスによって得られる。
繊維に言及する用語「マイクロメートル寸法」は、繊維の直径又は最大断面寸法が１００μｍ（マイクロメートル）未満、典型的には５００ｎｍ（ナノメートル）超であることを意味する。
アラミド繊維は、芳香族ポリアミドから得られた合成繊維、すなわち、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸の溶液中での縮合によって得られる特定の種類のナイロンである。アラミド繊維及びその準備プロセスは、文献から公知であり、例えば、特許文献、米国特許第３００６８９９号、米国特許第３０６３９６６号、米国特許第３０９４５１１号、米国特許第３２８７３２３号、米国特許第３３２２７２８号、米国特許第３３４９０６２号、米国特許第３３５４１２７号、米国特許第３３８０９６９号、米国特許第３６７１５４２号、及び米国特許第３９５１９１４号において説明されている。
Kevlar（登録商標）は、１，４－フェニレンジアミン（パラ－フェニレンジアミン）モノマーとテレフタル酸クロリドから、溶液中での縮合によって得られた、特定のアラミド繊維である。
Kevlar（登録商標）パルプは、DuPont（登録商標）の専有技術に従ってKevlar（登録商標）繊維のフィブリル化によって得られた材料である。Kevlar（登録商標）パルプは、典型的には、全長０．５～１ｍｍ、表面積７～１１ｍ２／ｇ及び主繊維直径１０～１８マイクロメートル（μｍ）の繊維を有する。
ポリエステル繊維は、ポリエステルから、又は少なくとも１つのカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）と少なくとも１つのヒドロキシル基（－ＯＨ）を含むモノマーの縮合によって得られたポリマーから得られた合成繊維である。
Vectran（登録商標）は、Kuraray及びCelaneseによって生産された、４－ヒドロキシ安息香酸と６－ヒドロキシ－２－カルボキシナフタレン酸の縮合によって得られた、溶融液晶特徴を備える、完全に芳香族ベースのポリエステルである。
Vectran（登録商標）Pulpは、例えばEngineered Fibers TechnologyからのVectran（登録商標）繊維のフィブリル化によって得られた材料である。Vectran（登録商標）パルプは、典型的には、全長１～６ｍｍ及びフィブリル直径数マイクロメートルの繊維を有する。
アクリル繊維は、ポリアクリレートから、又はアクリルモノマー、特にアクリロニトリルの重合、典型的にはラジカル重合によって得られたポリマーから得られた合成繊維である。
「CFF（登録商標）パルプ」は、Engineered Fibers Technologyによる特定のポリアクリレートグレードの繊維のフィブリル化によって得られ、直径約２０μｍ及び長さ７ｍｍまで、フィブリルの直径約１μｍ、及び表面積５０ｍ２／ｇまでの主繊維を有する。
ミクロフィブリル化セルロース繊維は、例えばWEIDMANN FIBER TECHNOLOGYからの、セルロースフィブリル化によって得られた天然繊維であり、典型的には長さは０．０５～１ｍｍ、及びフィブリル直径は典型的には１μｍ未満である。
ECCO GleittechnikによるSetralit（登録商標）フィブリル化天然繊維は、植物繊維（plant fibres）の機械的処理によって得られ、最大長は７～８ｍｍ及び表面積は約１ｍ２／ｇである。
好ましくは本発明で使用されるフィブリル化ポリマー繊維は、長さ約０．０５～約８ｍｍ、好ましくは約０．１～約２ｍｍに及ぶ主幹と、５～３０μｍの直径と、３０超のアスペクト比とからなり、そこから、主幹の直径よりも小さい直径の複数のフィブリルが分岐する。フィブリル化ポリマー繊維の表面積は約０．５～約６０ｍ２／ｇであり、等価であるがフィブリル化されていないポリマー繊維の表面積の約１０～約２００倍大きい。
本発明において有用な加硫性エラストマー化合物は、１００ｐｈｒの少なくとも１種のジエン弾性重合体を含む。
好ましくは、本発明において使用され得るジエン弾性重合体は、硫黄－架橋可能なエラストマー化合物（これは、タイヤ及びタイヤ部品の生産に特に好適である）において一般的に使用されているものから、すなわち、一般的に２０℃未満、好ましくは０℃～－１１０℃に及ぶガラス転移温度（Ｔｇ）によって特徴づけられる、不飽和鎖を備える弾性重合体又はコポリマーから、選択され得る。これらのポリマー又はコポリマーは、天然起源のものとしても、又は任意選択的に６０重量％以下の量のモノビニルアレーン（monovinylarenes）及び／又は極性コモノマーから選択された少なくとも１種のコモノマーと混合される、１種以上の共役ジオレフィンの溶液重合、エマルション重合若しくは気相重合によって得られてもよい。
共役ジオレフィンは、一般的に４～１２、好ましくは４～８個の炭素原子を含み、且つ例えば：１，３－ブタジエン、イソプレン、２，３－ジメチル－１，３－ブタジエン、１，３－ペンタジエン、１，３－ヘキサジエン、３－ブチル－１，３－オクタジエン、２－フェニル－１，３－ブタジエン及びその混合物からなる群から選択され得る。１，３－ブタジエン及びイソプレンが特に好ましい。
任意選択的にコモノマーとして使用され得るモノビニルアレーンは、一般的に、８～２０、好ましくは８～１２個の炭素原子を含み、且つ例えば：スチレン；１－ビニルナフタレン；２－ビニルナフタレン；様々なアルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、又はスチレンのアリールアルキル誘導体、例えば、α－メチルスチレン、３－メチルスチレン、４－プロピルスチレン、４－シクロヘキシルスチレン、４－ドデシルスチレン、２－エチル－４－ベンジルスチレン、４－ｐ－トリル－スチレン、４－（４－フェニルブチル）スチレンなど、及びその混合物から選択され得る。スチレンが特に好ましい。
任意選択的に使用され得る極性コモノマーは、例えば：ビニルピリジン、ビニルキノリン（vinylquinoline）、アクリル酸及びアルキルアクリル酸エステル、ニトリル、又はその混合物、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、アクリロニトリルなど、並びにその混合物から選択され得る。
好ましくは、本発明において使用され得るジエン弾性重合体は、例えば：シス－１，４－ポリイソプレン（天然又は合成、好ましくは天然ゴム）、３，４－ポリイソプレン、ポリブタジエン（特に１，４－シスの含有量が高いポリブタジエン）、任意選択的にハロゲン化イソプレン／イソブテンコポリマー、１，３－ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー、スチレン／１，３－ブタジエンコポリマー、スチレン／イソプレン／１，３－ブタジエンコポリマー、スチレン／１，３－ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー、及びその混合物から選択され得る。
好ましい実施形態によれば、前記加硫性エラストマー化合物は、前記少なくとも１種のジエン弾性重合体の総重量に対して、少なくとも１０重量％、好ましくは２０重量％～１００重量％の天然ゴムを含む。
上述の加硫性エラストマー化合物は、可能性として、オレフィン系コモノマー又はその誘導体（ａ’）を備える、１種以上のモノオレフィンの少なくとも１種の弾性重合体を含み得る。モノオレフィンは：エチレン、及び一般的に３～１２個の炭素原子を含むα－オレフィン、例えばプロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン及びその混合物などから選択され得る。以下が好ましい：エチレン、及び任意選択的にジエンを備えるα－オレフィンから選択されるコポリマー；任意選択的に少なくとも部分的にハロゲン化されている、少量のジエンを備えるイソブテンホモポリマー又はそのコポリマー。存在する場合があるジエンは、一般的に、４～２０個の炭素原子を含み、且つ好ましくは：１，３－ブタジエン、イソプレン、１，４－ヘキサジエン、１，４－シクロヘキサジエン、５－エチリデン－２－ノルボルネン、５－メチレン－２－ノルボルネン、ビニルノルボルネン及びその混合物から選択される。それらの中から、以下が特に好ましい：エチレン／プロピレン（ＥＰＲ）コポリマー又はエチレン／プロピレン／ジエン（ＥＰＤＭ）コポリマー；ポリイソブテン（polyisobutene）；ブチルゴム；ハロブチルゴム、特にクロロブチル又はブロモブチルゴム；又はその混合物。
好適な停止剤（terminating agents）又は結合剤との反応によって官能化された、ジエン弾性重合体又は弾性重合体も、使用され得る。特に、有機金属開始剤（特に、有機リチウム開始剤）の存在下でアニオン重合によって得られたジエン弾性重合体が、開始剤に由来する有機金属残基と、好適な停止剤又は結合剤、例えば、イミン、カルボジイミド、ハロゲン化アルキルスズ、置換ベンゾフェノン、アルコキシシラン又はアリーロキシシラン（aryloxysilanes）などとの反応によって、官能化され得る。
本発明の態様によれば、マイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維（例えばKevlar（登録商標）Pulp）は、他の構成成分と一緒にジエン弾性重合体に組み込まれて、加硫性エラストマー化合物が生成され、これを用いて、自転車用車輪用のタイヤのトレッドバンドが作製される。
好ましくは、前記フィブリル化ポリマー繊維は、０．１ｐｈｒ～２０ｐｈｒ、好ましくは０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、好ましくは１ｐｈｒ～５ｐｈｒの量でエラストマー化合物中に存在し得る。
好ましくは、加硫性エラストマー化合物は、補強充填材を含む。
好ましくは、カーボンブラック、沈降非晶質シリカ、天然起源の非晶質シリカ、好ましくは非修飾シリケート繊維及びその混合物から選択された、補強充填材が存在する。
好ましくは、補強充填材は、加硫性エラストマー化合物中に、一般的に、１ｐｈｒ～１２０ｐｈｒ、好ましくは２０ｐｈｒ～９０ｐｈｒに及ぶ量で存在する。
好ましくは、加硫性エラストマー化合物に存在する補強充填材の総量は、少なくとも２０ｐｈｒ、より好ましくは少なくとも３０ｐｈｒである。
好ましくは、加硫性エラストマー化合物に存在する補強充填材の総量は、２０ｐｈｒ～１２０ｐｈｒ、より好ましくは３０ｐｈｒ～９０ｐｈｒに及ぶ。
好ましくは、補強充填材は、（ISO 18852:2005によるＳＴＳＡ（statistical thickness surface area）によって決定されるときに）表面積が２０ｍ２／ｇ以上のカーボンブラックであるか又はそれを含む。
好ましくは、前記カーボンブラック補強充填材は、加硫性エラストマー化合物に、１ｐｈｒ～１２０ｐｈｒ、好ましくは２０ｐｈｒ～９０ｐｈｒに及ぶ量で存在する。
好都合にも、補強充填材は、ＢＥＴ表面積（ISO 5794/1規格に従って測定された）が５０ｍ２／ｇ～５００ｍ２／ｇ、好ましくは７０ｍ２／ｇ～２００ｍ２／ｇの、焼成シリカ若しくは好ましくは沈降シリカから選択されたシリカであるか、又はそれを含む。
加硫性エラストマー化合物は、少なくとも１種の加硫剤を含む。
最も好都合に使用される加硫剤は、硫黄、又は、その代わりに、当業者に公知の促進剤（accelerators）、活性剤及び／又は遅延剤を備える硫黄含有分子（硫黄供与体）である。
硫黄又はその誘導体は、好適には、例えば：（ｉ）可溶性硫黄（結晶硫黄）；（ｉｉ）不溶性硫黄（ポリマー性硫黄）；（ｉｉｉ）油に分散した硫黄（例えば、Eastmanからの商品名Crystex OT33で公知の３３％の硫黄）；（ｉｖ）硫黄供与体、例えば、カプロラクタムジスルフィド（ＣＬＤ）、ビス［（トリアルコキシシリル）プロピル］ポリスルフィド、ジチオホスフェート；及びその混合物から選択され得る。
加硫剤は、加硫性エラストマー化合物に、０．１～１５ｐｈｒ、好ましくは０．５～１０ｐｈｒ、さらにより好ましくは１～７ｐｈｒの量で存在する。
加硫性エラストマー化合物は、任意選択的にさらに、補強充填材として存在する場合があるシリカ及び／又はシリケートと相互作用できる少なくとも１種のシラン結合剤を含み、且つそれを、加硫中にジエン弾性重合体に結合し得る。
好ましくは、加硫性エラストマー化合物は、少なくとも１種の結合剤を含む。
好ましくは、本発明において使用され得るシラン結合剤は、例えば、以下の一般式（ＩＶ）：
（Ｒ）３Ｓｉ－ＣｎＨ２ｎ－Ｘ （Ｉ）
（式中、同じでも又は異なってもよいＲ基は：Ｒ基のうちの少なくとも１つがアルコキシ基又はアリールオキシ基又はハロゲンであることを条件に、アルキル基、アルコキシ基若しくはアリールオキシ基、又はハロゲン原子から選択され；ｎは、１と６を含む１～６の整数であり；Ｘは：３価の窒素（nitrous）、メルカプト、アミノ、エポキシド、ビニル、イミド、塩素、－（Ｓ）ｍＣｎＨ２ｎ－Ｓｉ－（Ｒ）３及び－Ｓ－ＣＯＲ（ここで、ｍ及びｎは、１と６を含む１～６の整数であり、及びＲ基は、上記で定義されるようなものである）から選択される基である）
によって特定され得る、少なくとも１つの加水分解性シラン基を有するものから選択される。
シラン結合剤の中で、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド（tetrasulphide）及びビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドが特に好ましい。前記結合剤は、そのまま使用されても、又は加硫性エラストマー化合物へのそれらの組み込みを促すように、不活性充填材（カーボンブラックなど）との好適な混合物として使用されてもよい。
好ましくは、前記シラン結合剤は、加硫性エラストマー化合物に、０．１ｐｈｒ～２０ｐｈｒ、好ましくは０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒに及ぶ量で存在する。
好ましくは、加硫剤は、当業者に公知の促進剤及び活性剤と組み合わせて使用される。
一般的に使用されている促進剤は：ジチオカルバメート、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、スルフェンアミド、チウラム、アミン、キサンテート（xanthates）及びその混合物から選択され得る。
好ましくは、加硫促進剤は、加硫性エラストマー化合物に、０．１～８ｐｈｒ、好ましくは０．３～６ｐｈｒの量で存在する。
特に効果的な活性剤は、亜鉛化合物、及び特にＺｎＯ、ＺｎＣＯ３、８～１８個の炭素原子を含む飽和又は不飽和脂肪酸の亜鉛塩、例えば、好ましくはＺｎＯ及び脂肪酸からの加硫性エラストマー化合物でインサイチュで形成されるステアリン酸亜鉛など、並びにＢｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｐｂ３Ｏ４、ＰｂＯ２、又はその混合物である。
好ましくは、加硫活性剤は、加硫性エラストマー化合物に、０．２～１５ｐｈｒ、好ましくは０．５～１０ｐｈｒの量で存在する。
上述の加硫性エラストマー化合物は、化合物が対象とする特定用途に基づいて選択される、他の一般的に使用されている添加剤を含み得る。例えば、前記化合物は：抗酸化物質、老化防止剤、可塑剤、接着剤、抗オゾン剤、改質樹脂、又はその混合物と混合され得る。
特に、加工性をさらに改善するために、前記加硫性エラストマー化合物は、一般的に鉱物油、植物油、合成油、低分子量のポリマー及びその混合物、例えば、芳香油、ナフテン油、フタレート、大豆油及びその混合物から選択される少なくとも１種の可塑剤と混合され得る。可塑剤の量は、一般的に０ｐｈｒ～７０ｐｈｒ、好ましくは５ｐｈｒ～３０ｐｈｒに及ぶ。
上述の加硫性エラストマー化合物は、当該技術分野で公知の技術に従って、ポリマー成分と補強充填材及び存在する場合がある他の添加剤を一緒に混合することによって、準備され得る。混合は、例えば、「開放形ロール機（open-mill）」タイプのオープン系ミキサー、又は、接線ロータ（tangential rotors）を備えるタイプ（Banbury（登録商標））若しくは相互貫入ロータ（interpenetrating rotors）を備えるタイプ（Intermix）の内部ミキサー、又はKo-Kneader（商標）タイプ（Buss（登録商標））若しくは二軸スクリュー若しくはマルチスクリュータイプの連続式ミキサーを使用して、実施され得る。
本発明の態様によれば、少なくとも１つの保護層は、前記カーカス構造体と前記トレッドバンドとの間に挿入され、前記保護層は、（ｉ）タイヤの赤道面に対して３０°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料の複数の補強コード、（ｉｉ）タイヤの赤道面に対して２０°を上回る角度に向けられた横糸若しくは縦糸のテキスタイル繊維を備える方形織柄ファブリック、又は（ｉｉｉ）ランダムな向きのテキスタイル繊維を備える不織ファブリックを含む。
好ましい実施形態では、保護層は、タイヤの赤道面に対して３５°を上回る、より好ましくは４５°を上回る、さらにより好ましくは６０°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料製の補強コードを含む。
好ましい代替的な実施形態では、保護層は、タイヤの赤道面に対して２５°を上回る、より好ましくは３０°を上回る、さらにより好ましくは４５°を上回る角度に向けられた横糸又は縦糸のテキスタイル繊維を備える方形織柄ファブリックを含む。
好ましい代替的な実施形態では、保護層は、好ましくは機械的若しくは熱プロセスによって、又は接着剤を使用することによって作製された、複数の層に配置されたか又は交差したランダムな向きのテキスタイル繊維を備える不織ファブリックを含む。
好ましくは、前記保護層は、トレッドバンドの軸方向展開部の３０％以上、好ましくはトレッドバンドの軸方向展開部の５０％以上、より好ましくはトレッドバンドの軸方向展開部の７０％以上、さらにより好ましくはトレッドバンドの軸方向展開部の９０％以上の延在部を有する。
特に好都合な実施形態によれば、保護層は、トレッドバンドの軸方向展開部の１００％以上の延在部を有する、すなわち、保護層の延在部は、トレッドバンドの軸方向展開部と等しいか、又はトレッドバンドの軸方向展開部を越えて延在して、ビードにおいてビードコアの周りで上方に折り返る。
好都合なことに、保護層は、タイヤの軸方向展開部の６５％まで、より好ましくはタイヤの軸方向展開部の７５％まで、さらにより好ましくはタイヤの軸方向展開部の８５％まで延在する。
さらなる特に好ましい実施形態によれば、前記保護層の幅は、ビードからビードまで、タイヤの軸方向展開部の１００％まで延在する。
好ましくは、前記保護層は、タイヤの赤道面に対して対称的に延在する。
好ましくは、保護層は、アラミド繊維、リヨセル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、綿繊維、ポリエステル繊維（ＰＥＴ、ＰＥＮ繊維など）及びビニル繊維（ＰＶＡ）のうちの１種以上からなる群から選択されるテキスタイル材料を含む。
好都合なことに、保護層は、高弾性率の繊維、例えば、アラミド繊維及びリヨセル繊維などを含むテキスタイル材料を含む。
好ましくは、前記保護層の密度は、約２０ＴＰＩ以上、より好ましくは約３０ＴＰＩ以上である。
好ましくは、前記保護層の密度は、約３００ＴＰＩ以下、より好ましくは、約２５０ＴＰＩ以下である。
好ましくは、前記保護層の補強コードの直径は、約０．６ｍｍ以下、より好ましくは、約０．４ｍｍ以下である。
好ましくは、前記保護層の補強コードの直径は、約０．１０ｍｍ以上、より好ましくは、約０．１２ｍｍ以上である。
好ましくは、前記保護層の補強コードの線密度は、約４０ｄｔｅｘ以上、より好ましくは、約１００ｄｔｅｘ以上である。
好ましくは、前記保護層の補強コードの線密度は、約１３００ｄｔｅｘ以下、より好ましくは、約９４０ｄｔｅｘ以下である。
任意選択的に、本発明の自転車用車輪用のタイヤは、前記トレッドバンドに対して半径方向内側の位置に配置された、好ましくは前記カーカス構造体内に、又は前記カーカス構造体に関して半径方向内側の位置に挿入された、少なくとも１つのさらなる保護層を含む。
好ましくは、上述の特徴はまた、前記さらなる保護層にも適用される。
好ましくは、本発明のタイヤのカーカス構造体は、軸方向に対向するその端部フラップにおいて、一対の環状固着構造に係合する少なくとも１つのカーカスプライであって、タイヤの赤道面に対して、約３０°～約６０°（境界値を含む）の第１の角度だけ傾斜した複数の補強コードを含む、少なくとも１つのカーカスプライを含む。
好ましくは、前記少なくとも１つのカーカスプライの補強コードは、タイヤの重量を可能な限り制限するために、テキスタイル材料製である。
タイヤの第１の実施形態では、カーカス構造体は単一のカーカスプライを含む。以下、そのようなタイヤは、「単一プライタイヤ」とも称する。
タイヤの第２の実施形態では、カーカス構造体は、交差した、好ましくは２プライの、カーカス構造体を規定するように、前記赤道面に対して、前記第１の角度だけ傾斜された第１の複数の補強コードを含む第１のカーカスプライと、第１のカーカスプライに対して半径方向外側の位置に配置され且つ前記赤道面に対して、前記第１の複数のコードに対して反対側に前記第１の角度だけ傾斜された第２の複数の補強コードを含む第２のカーカスプライとを含む。以下、そのようなタイヤは、「２プライタイヤ」とも称する。
代替的な実施形態では、カーカス構造体は、３つ以上のカーカスプライを含んでもよく、各カーカスプライは、第１及び第２のカーカスプライに関して上述したものと完全に同一の、隣接する半径方向内側のカーカスプライとの交差構造を規定するように配置されている。
好ましくは、単一プライタイヤの場合、前記第１の角度は、好ましくは、約３０°超、より好ましくは約４０°超であり、さらにより好ましくは約４５°に等しい。
好ましくは、「２プライ」タイヤの場合、前記第１の角度は、約３０°～約６０°（境界値を含む）である。
競技用又は街乗り用自転車の車輪用のタイヤの場合、好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）、又は各カーカスプライ（２つ以上のカーカスプライを備えるタイヤの場合）の密度は、約２０ＴＰＩ以上、より好ましくは約３０ＴＰＩ以上、さらにより好ましくは約６０ＴＰＩ以上、さらにより好ましくは約１２０ＴＰＩ以上である。
競技用又は街乗り用自転車の車輪用のタイヤの場合、好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）、又は各カーカスプライ（２つ以上のカーカスプライを備えるタイヤの場合）の密度は、約３６０ＴＰＩ以下、より好ましくは約３００ＴＰＩ以下、さらにより好ましくは約２４０ＴＰＩ以下、さらにより好ましくは約２００ＴＰＩ以下である。
オフロード自転車用車輪用のタイヤの場合、好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）、又は各カーカスプライ（２つ以上のカーカスプライを備えるタイヤの場合）の密度は、約２０ＴＰＩ以上、より好ましくは約６０ＴＰＩ以上である。
オフロード自転車用車輪用のタイヤの場合、好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）、又は各カーカスプライ（２つ以上のカーカスプライを備えるタイヤの場合）の密度は、約１５０ＴＰＩ以下、より好ましくは約１２０ＴＰＩ以下である。
２プライ（又は３つ以上のカーカスプライ）タイヤの場合、第２のカーカスプライ（又は少なくとも別のカーカスプライ）の密度は、第１のカーカスプライと実質的に同一であることが好ましい。
好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）又は各カーカスプライ（２プライ又は３つ以上のカーカスプライのタイヤの場合）の補強コードの直径は、約０．５５ｍｍ以下、より好ましくは約０．３５ｍｍ以下である。
好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）又は各カーカスプライ（２プライ又は３つ以上のカーカスプライのタイヤの場合）の補強コードの直径は、約０．１０ｍｍ以上、より好ましくは約０．１２ｍｍ以上である。
好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）又は各カーカスプライ（２プライ又は３つ以上のカーカスプライのタイヤの場合）の補強コードの線密度は、約１１０ｄｔｅｘ以上、より好ましくは約２００ｄｔｅｘ以上である。
好ましくは、単一のカーカスプライ（単一プライタイヤの場合）又は各カーカスプライ（２プライ又は３つ以上のカーカスプライのタイヤの場合）の補強コードの線密度は、約１３００ｄｔｅｘ以下、より好ましくは約９４０ｄｔｅｘ以下である。
好ましくは、競技用自転車用車輪用のタイヤの場合、タイヤの重量は、約３５０ｇ未満、好ましくは約２５０ｇ以下である。
好ましくは、オフロード自転車の車輪用のタイヤの場合、タイヤの重量は、約３００ｇ以上、より好ましくは約３５０ｇ以上である。
好ましくは、街乗り用自転車用車輪用のタイヤの場合、タイヤの重量は、約２５０ｇ超、好ましくは、約３５０ｇ以上である。
好ましくは、オフロード又はシティバイクの車輪用のタイヤの場合、タイヤの重量は、約２ｋｇ以下、より好ましくは約１．５ｋｇ以下、さらにより好ましくは約７５０ｇ以下、さらにより好ましくは約６５０ｇ以下である。
好ましい実施形態では、オフロード自転車用車輪用のタイヤの場合、タイヤの重量は、境界値を含めて、約３００ｇ～約２ｋｇ、より好ましくは約３５０ｇ～約１．５ｋｇ、より好ましくは約３５０ｇ～約７５０ｇ、より好ましくは約３５０ｇ～約６５０ｇである。
発明の実施形態の詳細な説明
本発明のタイヤのさらなる特徴及び利点が、添付図面を参照して、そのいくつかの好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、より明らかになる。
本発明の第１の実施形態による競技用自転車用車輪用のタイヤの概略的な半径方向断面図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 本発明によるタイヤの実施形態の考えられる概略的な構成図である。 実施例２のサンプルの材料の変形が増加するにつれた、穿孔力の傾向を示す、実施例３で説明されるように得られたグラフを示す。
図１には、参照符号１００で、本発明による自転車の車輪用のタイヤを示している。図１のタイヤ１００は、高いトラバースキャンバー（high transverse camber）によって特徴づけられる。
タイヤは、オフロード又は街乗り用のいずれかの競技用自転車の車輪に装着されるように設計され得る。
好ましくは、競技用自転車用のタイヤのクラウン部分２ａにおいては、タイヤ１００のキャンバー半径は、境界値を含めて、１０ｍｍ～１８ｍｍ、より好ましくは１２ｍｍ～１５ｍｍであるが、側部部分２ｂにおいては、キャンバー半径は、１５ｍｍ～３０ｍｍ、より好ましくは２０ｍｍ～２５ｍｍである。例えば、クラウン部分２ａにおけるキャンバー半径は約１３ｍｍに等しくてもよく、側部部分２ｂにおけるキャンバー半径は約２５ｍｍに等しくてもよい。
好ましくは、オフロード自転車タイヤのクラウン部分２ａでは、タイヤ１００のキャンバー半径は、境界値を含めて、１５ｍｍ～５０ｍｍ、より好ましくは２５ｍｍ～３５ｍｍである一方、側部部分２ｂにおけるキャンバー半径は、１５ｍｍ～６０ｍｍ、より好ましくは３０ｍｍ～４０ｍｍである。例えば、クラウン部分２ａにおけるキャンバー半径は、約３０ｍｍに等しくてもよく、側部部分２ｂにおけるキャンバー半径は、約３５ｍｍに等しくてもよい。
図１では、タイヤ１００は、好ましくは赤道面Ｘ－Ｘに対して対称的に配置されたクラウン部分２ａと、クラウン部分２ａに対して軸方向に向かい合った側にそれぞれ配置された、対向する側部部分２ｂとを含むカーカス構造体２を含む。
添付図面に示す実施形態では、カーカス構造体２は、単一のカーカスプライ３（単一プライタイヤ）を含むが、カーカス構造体２が、いくつかのカーカスプライ、好ましくは２つ（２プライタイヤ）を含む他の実施形態（例えば図４に示すものなど）が提供される。
図面に示すカーカスプライに関して下記で説明していることは、特に明記しない限り、単一プライタイヤの単一のカーカスプライ及び２プライタイヤの各カーカスプライの双方に当てはまる。
カーカスプライ３は、カーカス構造体２の側部部分２ｂから対向する側部部分２ｂまで軸方向に延在する。
カーカスプライ３は、軸方向に対向する、プライの端部フラップ３ａのそれぞれにおいて、一般に「ビードコア」と呼ばれるそれぞれの環状固着構造４と係合する。
カーカスプライ３の各端部フラップ３ａは、それぞれのビードコア４の周りで折り返される。
ビードコア４は、好ましくは、高弾性率のテキスタイル繊維、例えばアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維の一般名）、又は例えば鋼などの金属線などで作製される。
カーカスプライ３とそれぞれの折り返された端部フラップ３との間に画成される空間を占める、テーパ付きエラストマー充填材が、ビードコア４の外周縁に適用され得る。
ビードコア４及び考えられるエラストマー充填材を含むタイヤの領域は、全体的にいわゆる「ビード」（図１では参照符号５で示される）を形成し、ビードは、弾性的圧入（elastically forced fitting）によって、タイヤを対応する取付けリム（図示せず）に固定するためのものである。
カーカス構造体２に対して半径方向外側の位置には、トレッドバンド７が提供され、それによって、タイヤ１００は路面に接触する。
好ましくは、タイヤのトレッドバンドの厚さは、タイヤのタイプに依存して、約０．８～約８ｍｍとし得る。
図２～４及び図６に示すように、補強リボン様要素１０が、各ビード５において、カーカスプライ３の折り返された端部フラップ３ａに適用される。そのような補強リボン様要素１０は、タイヤが車輪のリムに装着されると、カーカスプライ３とそのリムとの間に挟まれる。そのようなリボン様要素は、耐摩耗性ゴムストリップによって置き換えられ得る。補強リボン様要素１０の代わりに、単一の補強コードを使用することができ、それは、粘着付与剤処理（tackifying treatment）後に堆積され得る。
図１のタイヤを参照すると、カーカスフラップ３ａの２つの縁が、それぞれ、クラウン部分２ａを覆うように延在して、クラウン部分２ａに、第１の半径方向内側カーカス層とともに３つのカーカス層を形成するように重なる。
タイヤ１００は、競技用自転車の車輪を対象とする場合、一般に、境界値を含めて、好ましくは約１９ｍｍ～約３８ｍｍ、より好ましくは約１９ｍｍ～約３２ｍｍ、さらにより好ましくは約２３ｍｍ～約３０ｍｍの軸方向展開部を有する。
オフロード自転車用の車輪に設計されたタイヤの場合には、タイヤ１００は、好ましくは、境界値を含めて、約３７ｍｍ～約１２０ｍｍの軸方向展開部を有する。
街乗り用自転車用車輪を対象とするタイヤ１００は、一般に、好ましくは、境界値を含めて、約３２ｍｍ～６２ｍｍの軸方向展開部を有する。
様々なタイプの自転車を対象とするタイヤ１００の外径（これは、英語の単位名によれば、インチで表される）は、好ましくは、境界値を含めて、約２４インチ～約２９インチ、より好ましくは約２６インチ～約２９インチである。それに応じて、ISO又はＥ．Ｔ．Ｒ．Ｔ．Ｏ．規格による嵌合径は、好ましくは、約５５９ｍｍ（オフロード自転車用の２６インチの外径に対応する）、又は約５７１ｍｍ（ロードレース用自転車用の２６インチの外径に対応する）、又は約５８４ｍｍ（オフロード自転車用の２７．５インチの外径に対応する）、又は約６２２ｍｍ（ロードレース用自転車用の２８インチの外径、及びオフロード自転車用の２９インチの外径に対応する）又は約６３０ｍｍ（ロードレース用自転車用の２７インチの特定の外径に対応する）である。
タイヤ１００のカーカスプライ３は、好ましくは、エラストマー混合物でコーティングされ且つ互いに実質的に平行に配置された複数の補強コード３０を含む。図２～４では、参照符号３０は、補強コードの組に関連付けられる。
補強コード３０は、１つ以上の端部、好ましくは１つ又は２つの端部において、好ましくは、ナイロン、レーヨン、ＰＥＴ、ＰＥＮ、リヨセル、アラミド、綿又はコアスパン（Corespun）（ポリエステルで補強された綿）から選択される、好ましくはナイロン又はコアスパン又はこれらの組み合わせから選択される、テキスタイル材料製である。
補強コード３０の直径は、境界値を含めて、好ましくは、約０．１０ｍｍ～約０．５５ｍｍ、より好ましくは約０．１２ｍｍ～約０．３５ｍｍであり、例えば約０．１３ｍｍに等しい。
補強コード３０の線密度は、境界値を含めて、約１１０ｄｔｅｘ～約１３００ｄｔｅｘ、より好ましくは約２３０ｄｔｅｘ～約９４０ｄｔｅｘであり、例えば約４７０ｄｔｅｘに等しい。
上述の補強コード３０に使用され得るテキスタイル材料の具体例は、ナイロン９３０ｄｔｅｘ／１、ナイロン４７０ｄｔｅｘ／１、ナイロン２３０ｄｔｅｘ／１、及びアラミデ（Aramide）４７０／１繊維であり、ここで、ｄｔｅｘの後の数字１は、端部の数を示す。
しかしながら、補強コード３０は鋼製であってもよく、その場合、それらの直径は、境界値を含めて、好ましくは０．０８ｍｍ～０．１７５ｍｍである。
補強コード３０は、タイヤ１００の赤道面に対して、境界値を含めて、約３０°～約６０°の角度だけ傾斜されている。
競技用又は街乗り用自転車の車輪用のタイヤ１００のカーカスプライ３は、好ましくは、境界値を含めて、約１５ＴＰＩ～約３６０ＴＰＩ、より好ましくは約３０ＴＰＩ～約３００ＴＰＩ、例えば約２４０ＴＰＩに等しいロープ密度（rope density）を有する。
好ましくは、２層タイヤの場合には、各カーカスプライは、境界値を含めて、約１５ＴＰＩ～約２００ＴＰＩ、より好ましくは約３０ＴＰＩ～約１８０ＴＰＩ、例えば約１２０ＴＰＩに等しいコード密度を有する。
オフロード自転車用車輪用のタイヤ１００のカーカスプライ３は、好ましくは、約１５ＴＰＩ～約１５０ＴＰＩ、より好ましくは約３０ＴＰＩ～約１２０ＴＰＩのコード密度を有する。
好ましくは、２プライ、又は３つ以上のカーカスプライを備えるタイヤの場合には、各カーカスプライのコード密度は、約１５ＴＰＩ～約１２０ＴＰＩ、より好ましくは約３０ＴＰＩ～約９０ＴＰＩである。
本発明の態様によれば、図面を参照して、１つ以上の保護層６及び１１（存在する場合）が、トレッドバンド７とカーカス構造体２との間に挿入される。
図１に示すように、保護層６は、トレッドバンド７の軸方向延在部の全体を通して延在する一方、保護層１１は、ビードから対向するビードまで、タイヤ１００の軸方向展開部の全体を通して延在する。
図１に示す実施形態は特に好ましい実施形態であるが、多数の変形例が本発明の範囲内にあるとし得る。
例えば、図１のタイヤ１００は、保護層６のみを含んでも、又は保護層１１のみを含んでも、又は図１に示すように双方を含んでもよい。
或いは、図２～６に示すように、保護層６は、トレッドバンド７の軸方向延在部よりも短い、例えばトレッドバンドの軸方向展開部の３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％又は９５％に等しい延在部を有する。
或いは、保護層１１は、タイヤ１００の軸方向展開部よりも短い、例えばタイヤの軸方向展開部の５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、又は９５％に等しい延在部を有する。
任意選択的な実施形態によれば、さらなる保護層１２がカーカス構造体２内に、特にカーカスプライ３のフラップの内部に挿入され得る。この場合、保護層１２は、図６に示すように、それぞれのサイドウォールの部分にのみ延在してもよいだけでなく、タイヤの軸方向展開部の全体を通して延在しても、又はトレッドの軸方向展開部にのみ延在してもよい。
さらなる任意選択的な実施形態によれば、さらなる保護層１２は、カーカス構造体２に関して半径方向内側の位置に配置され得る。この場合、保護層１２は、図５に示すように、タイヤの軸方向展開部の全体を通して延在して、また、それぞれのビード５の周りで折り返されてもよいだけでなく、より短い延在部を有してもよい。
それゆえ、保護層１２は、タイヤ１００の軸方向展開部以下の、例えばタイヤの軸方向展開部の５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％又は９５％に等しい延在部を有し得るだけでなく、図５に示すように、それぞれのビード５の周りで折り返すのに十分な、タイヤの軸方向展開部よりも広い幅にわたって延在してもよい。
保護層６、１１及び／又は１２は、好ましくは、アラミド繊維、リヨセル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、綿繊維、ポリエステル繊維（ＰＥＴ繊維、ＰＥＮなど）及びビニル繊維（ＰＶＡ）から選択されたテキスタイル材料製であり、好都合には、高弾性率の繊維、例えば、アラミド繊維及びリヨセル繊維などを含むテキスタイル材料製である。
保護層６、１１及び／又は１２は、好ましくは、境界値を含めて、２０ＴＰＩ～３００ＴＰＩ、より好ましくは、境界値を含めて、３０ＴＰＩ～２５０ＴＰＩの密度を示す。
トレッドバンド７は、上述のようなマイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維を含む加硫性エラストマー化合物で作製される。
トレッドバンド７は、軸方向に延在し、且つクラウン部構造２ａ及び保護層６に対して、クラウン部構造２ａ及び保護層６の幅セクションよりも狭い又は少なくともそれに等しくてよい幅セクションだけ、半径方向外側の位置にある。
競技用自転車用車輪用のタイヤ１００の重量は、約３５０ｇ未満、好ましくは約２５０ｇ以下である。
街乗り用自転車用車輪用のタイヤ１００の重量は、約２５０ｇを上回り、好ましくは約３５０ｇ以上である。
オフロード自転車用車輪用のタイヤ１００の重量は、約３００ｇ以上、より好ましくは約３５０ｇ以上である。
オフロード自転車用車輪を対象とするタイヤでは、トレッドバンド７は、複数のブロックを含む。
好ましくは、タイヤ１００の構築は、当業者に公知の手順に従って行われる。
図２～８は、異なるタイヤ構成スキームを示す。
図２の構成図では、カーカスプライ３の端部フラップ３ａは、互いに軸方向に離間されており、且つトレッド７及び保護層６とは異なる軸方向位置にある。図２の具体例では、補強リボン様要素１０は、カーカスプライ３の折り返された端部フラップ３ａに適用されているが、存在しなくてもよい。
図３は、本発明による単一プライタイヤの代替的な実施形態を概略的に示す。
この実施形態は、図２のものとは、トレッド７及び保護層６において、端部フラップ３ａが部分的に互いに重ね合わされている点で、異なる。
図３の実施形態では、ビード５の近傍において、補強リボン様要素１０は、カーカスプライ３の折り返された端部フラップ３ａに適用されるが、存在しなくてもよい。
図４は、本発明による２プライタイヤのさらなる代替的な実施形態を概略的に示す。
図４の実施形態では、両カーカスプライ３００、３０１は、それらそれぞれの対向する端部フラップ３００ａ、３０１ａを有し、それら端部フラップは、ビードコア４の周りで折り返され、互いに軸方向に離間され、且つトレッド７及び保護層６とは異なる軸方向位置にある。
図５は、本発明による単一プライタイヤの代替的な実施形態を概略的に示す。
図５の実施形態では、保護層１２は、カーカス構造体２に関して半径方向内側の位置においてタイヤの軸方向展開部の全体を通して延在し、且つビードコア５の周りで折り返して、ビード５を補強している。
図６は、本発明による単一プライタイヤの代替的な実施形態を概略的に示す。
図６の実施形態では、保護層１２は、カーカスプライ３のフラップ内のビードコアから出発し、それぞれのサイドウォールに対応するタイヤの軸方向延在部分のみに延在する。
代替的な実施形態は、図７及び図８に示すチューブ状タイヤの実施形態である。
チューブ状タイヤは、図１のタイヤ１００の構成と同様の構成によって特徴づけられ、ここでは、ビード５にあるカーカス構造体２の端部は、一般的に綿又はコアスパンのベルト１５によって、一緒に縫われるか又は接合される。カーカス構造体２は、コアスパン、又はラテックス若しくは天然ゴムでコーティングされた、アラミド、綿若しくはナイロンと交互になったコアスパンからなり、内筒体１４が内側にあるリング状チューブを作製する。
図７及び図８に示すように、保護層６及びトレッド７は、カーカス構造体２に対して半径方向外部の位置に作製され、且つカーカス２とともに加硫することができ、又は後で接着され得る。
本発明は、さらに、純粋に示唆として与えられ且つ本発明をなんら限定するものではない、いくつかの例によって下記で説明される。
実施例１－予備テスト
表１に示す量で、異なる補強充填材を含む、トレッドバンド１及び２用のエラストマー化合物が、以下の通り準備された（様々な構成成分の量は、ｐｈｒで与えられている）。
硫黄、遅延剤、及び促進剤（accelerant）（ＣＢＳ）を除いた全ての構成成分が、内部ミキサー（モデルPomini PL 1.6）内で約５分間一緒に混合された（第１のステップ）。温度が１４５＋５℃に達するとすぐに、エラストマー化合物はミキサーから取り出された。その後、硫黄、遅延剤及び促進剤（accelerator）（ＣＢＳ）が添加され、且つオープンロールミキサー内で混合が行われた（第２のステップ）。
実施例２－タイヤの準備
次に、図１に示す構造に従って寸法２８－６２２で、実施例１に説明するエラストマー化合物で作製されたトレッドバンドを含む、自転車用のレース用タイヤが準備された。タイヤ１は、化合物１（Kevlar（登録商標）パルプの含有量が高い）で作製されたトレッドバンドを含んだ一方で、タイヤ２及び３は、化合物２（Kevlar（登録商標）パルプの含有量が低い）で作製されたトレッドバンドを含んだ。トレッドバンドの厚さは、１～３のタイヤの全てに関し、約２．２ｍｍであった。
全ての場合において、カーカス構造体は、アラミドビードコアで折り返される、密度６０ＴＰＩ及び線密度４６０ｄｔｅｘのナイロン６．６で、総厚０．４ｍｍのゴム引きのカーカスプライを備え、及び縁部には２つのゴム引きの摩耗防止の方形織柄ファブリックを備えた。
タイヤ１及び２は、線密度２００ｄｔｅｘ、及びタイヤの赤道面に対して４５°の角度に向けられた密度５５ＴＰＩ（横糸）及び８０ＴＰＩ（縦糸）を備え、初期係数７５ＧＰａのアラミド繊維の補強コードを含む方形織柄ファブリック製の保護層６（図１に示すように、トレッドバンド７の軸方向展開部の全体を通して延在する）と、線密度１１７ｄｔｅｘ、及びタイヤの赤道面に対して４５°の角度に向けられた密度９０ＴＰＩ（横糸）及び１００ＴＰＩ（縦糸）を備え、初期モジュール６ＧＰａのナイロン６．６繊維の補強コードを含む方形織柄ファブリック製の保護層１１（図１に示すように、ビードからビードまでの、タイヤ１００の全ての軸方向展開部によって延在する）とによって、作製された。タイヤ３は、タイヤ２のように作製されたが、保護層６がなく、それゆえ、保護層１１のみ備えている。
実施例３－耐パンク試験
実施例２のタイヤ１～３のトレッドで得られた寸法が約２０×２００ｍｍのタイヤサンプルに対する、ＤＩＮ ＥＮ１４４７７規格によるパンク試験が、下記で説明するように試験条件のもと行われた。
この試験は、一定速度でサンプルに侵入する侵入物（penetrator）（直径０．８ｍｍの針）の作用を受けさせることによって、材料の穴あきへの耐性を評価できる。試験は、加えられた力（異なる侵入深さにおいてＮで測定される）及び材料の弾性変形（ｍｍで測定される）を記録できる動力計を用いて、実施される。
したがって、この加えられた力は、異物の侵入に対するサンプルによる抵抗を示す（材料は、力の値が大きいほど、より抵抗する）；及び前記弾性変形は、異物の侵入を吸収する材料の能力を表す（材料は、同じ力に対する前記変形の力の値が大きいほど、より弾性である）。
試験は、温度が２３°±２℃に制御された、調整された環境で実施された。サンプルは、試験前、４８時間調整された。
使用された試験条件は以下の通りであった：
－ 試験速度＝５０ｍｍ／分；
－ 侵入物の先端とタイヤとの間の初期の距離＝１０ｍｍ；
－ 加えられている前負荷＝０．５Ｎ。
試験は、１０個のサンプルで実施され、且つ得られた平均値は、以下の表２で与えられる。
図９に示すグラフは、材料の変形が増加するにつれた穿孔力の傾向を示す。グラフは、表２に示すデータによれば、全てのサンプルで非常に近い曲線を示す。
得られた結果は、高又は低Kevlar含量のものと、１つ又は２つの保護層を含むものとの双方の全てのサンプルにおいて、穴あきに対する抵抗が優れていることが見られ、これは、変形をかなり減少させると同時に、同じ変形を引き起こすには高い穿孔力が必要となることを示している。
本発明を、いくつかの好ましい実施形態を参照して説明した。上述の実施形態には、様々な修正が行われ得るが、以下の特許請求の範囲によって定義される本発明の保護範囲内に留まる。

Claims (18)

  1. － カーカス構造体（２）；及び
    － 前記カーカス構造体（２）に対して半径方向外側の位置に配置されるトレッドバンド（７）；
    を含む、自転車用車輪用のタイヤ（１００）であって、
    前記トレッドバンド（７）は、マイクロメートル寸法のフィブリル化ポリマー繊維を含む加硫性エラストマー化合物を加硫することによって作製され、少なくとも１つの保護層（６、１１）が、前記カーカス構造体（２）と前記トレッドバンド（７）との間に挿入され、前記保護層（６、１１）は、（ｉ）前記タイヤの赤道面に対して３０°を上回る角度に向けられた、２０ＴＰＩ以上、３００ＴＰＩ以下のコード密度を有するテキスタイル材料の複数の補強コード、（ｉｉ）前記タイヤの前記赤道面に対して２０°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料の横糸及び縦糸を備える方形織柄ファブリック、又は（ｉｉｉ）ランダムな向きのテキスタイル材料の繊維を備える不織ファブリックを含み、
    少なくとも１つのさらなる保護層（１２）が、前記トレッドバンドに対して半径方向内側の位置に配置されることを特徴とする、タイヤ。
  2. 前記保護層（６、１１、１２）は、前記タイヤの前記赤道面に対して３５°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料の複数の補強コードを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  3. 前記保護層（６、１１、１２）は、前記タイヤの前記赤道面に対して２５°を上回る角度に向けられたテキスタイル材料の横糸及び縦糸を備える方形織柄ファブリックを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  4. 前記保護層（６、１１、１２）は、複数の層に配置されるか又は交差されたランダムな向きのテキスタイル材料の繊維を備える不織ファブリックを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  5. 前記保護層（６、１１、１２）は、前記タイヤの前記赤道面に対して対称的に延在することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  6. 前記保護層（６、１１、１２）は、アラミド繊維、リヨセル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、綿繊維、ポリエステル繊維（ＰＥＴ、ＰＥＮ繊維など）及びビニル繊維（ＰＶＡ）のうちの１種以上からなる群から選択されるテキスタイル材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  7. 前記保護層（６、１１、１２）は、高弾性係数繊維を含むテキスタイル材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  8. 前記保護層（６、１１、１２）は、前記テキスタイル材料の複数の補強コードを含む場合、３０ＴＰＩ以上のコード密度を有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  9. 前記保護層（６、１１、１２）は、前記テキスタイル材料の複数の補強コードを含む場合、２５０ＴＰＩ以下のコード密度を有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  10. 前記フィブリル化ポリマー繊維は、アラミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ミクロフィブリル化セルロース繊維、及び植物繊維からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  11. 前記フィブリル化ポリマー繊維は、１００μｍ未満の直径、及び０．０５～８ｍｍの長さを有することを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  12. 前記フィブリル化ポリマー繊維は、３０：１を上回る長さと直径とのアスペクト比を示すことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  13. 前記フィブリル化ポリマー繊維は、０．５～６０ｍ２／ｇに及ぶ表面積を示すことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  14. 前記加硫性エラストマー化合物は：
    （ａ） １００ｐｈｒの前記少なくとも１種のジエン弾性重合体；
    （ｂ） ０．１ｐｈｒ～２０ｐｈｒの前記フィブリル化ポリマー繊維、及び
    （ｃ） １～１２０ｐｈｒの補強充填材
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  15. 前記フィブリル化ポリマー繊維は、前記エラストマー化合物中に、０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒの量で存在することを特徴とする、請求項１４に記載のタイヤ（１００）。
  16. 前期少なくとも１つのさらなる保護層（１２）が、前記カーカス構造体内に、又は前記カーカス構造体に関して半径方向内側の位置に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
  17. 前記不織ファブリックは、機械的若しくは熱プロセスによって、又は接着剤を使用して作製されている、請求項４に記載のタイヤ（１００）。
  18. 前記高弾性係数繊維は、アラミド繊維及び／又はリヨセル繊維を含む、請求項７に記載のタイヤ（１００）。
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