WO2016190299A1

WO2016190299A1 - 空気入りタイヤ

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Publication number: WO2016190299A1
Application number: PCT/JP2016/065284
Authority: WO
Inventors: 竹中　雄一
Original assignee: 横浜ゴム株式会社
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2016-12-01
Also published as: EP3305549A1; CN107614284B; JP2016222010A; KR101803350B1; JP6004045B1; EP3305549A4; KR20170117200A; US20180154695A1; CN107614284A

Abstract

空気入りタイヤは複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する。補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードである。有機繊維コードは、中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％～４．０％であり、寸法安定性指数が５．０％～６．５％であり、かつ強伸度曲線において切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が１１％～１６％である。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、タイヤ骨格部が複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたもので構成された空気入りタイヤに関し、特に、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保した空気入りタイヤに関する。

　従来から、乗用車用の空気入りタイヤにおいて、カーカス層等の補強コードにレーヨン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等の種々のものが利用されている。
　現在、空気入りタイヤを製造する上で、環境負荷軽減が技術課題とされており、中でも再生資源の利用及び省資源化が挙げられる。再生資源の利用については、セルロース繊維、例えば、レーヨンが挙げられるが、素原料の製造プロセスにおける環境負荷という点では、レーヨンは二硫化炭素を用いるため、ＰＥＴの方がより好ましい。
　また、省資源化については、タイヤの軽量化が挙げられる。現状タイヤには補強コードとしてレーヨンが使用されているが、補強コードとして、より強度の高いＰＥＴを使うことが好ましい。それに加え、空気入りタイヤのタイヤサイド部の厚さ（タイヤサイドゲージ）を低減することが効果的である。

特許第３８４８７６３号公報特開２０１１－１１５９４号公報

　しかしながら、特許文献１において指摘されているように、補強コードにＰＥＴを用いた場合、高温でのモジュラス低下が大きいため、高速走行時における操縦安定性に問題がある。
　また、特許文献２には、カーカス層を構成するカーカスコードに片撚りコードを用いた空気入りタイヤが記載されている。特許文献２の空気入りタイヤでは、カーカスコードが、少なくとも強度が８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、式Ｇ＝Ｔ×Ｅ^１／２（Ｔは強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、Ｅは破断伸び（％））で表わされるタフネス指数Ｇが２５以上、単糸繊度が４．５～８．５ｄｔｅｘ、交絡度が５個／ｍ以下であるポリエステル繊維マルチフィラメントヤーンに一方向の撚りを付与した片撚りコードからなる。この場合、耐久性を悪化させることなく、軽量化は達成できるものの、操縦安定性及びタイヤサイド部の耐外傷性については言及されていない。現状、補強コードにＰＥＴを用いた場合、操縦安定性及びタイヤサイド部の耐外傷性の両立を図ったものがないのが現状である。

　本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保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に、本発明は、複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する空気入りタイヤであって、補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードであり、有機繊維コードは、中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％～４．０％であり、１５０℃における乾熱収縮率（％）と中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）（％）の和で表される寸法安定性指数が５．０％～６．５％であり、かつ強伸度曲線において切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が１１％～１６％であることを特徴とする空気入りタイヤを提供するものである。

　この場合、有機繊維コードは、撚り係数が１７００～２１００であることが好ましい。
　また、ゴム層は、貯蔵弾性率が７．０ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが好ましい。例えば、タイヤサイドの最大幅位置におけるサイドトレッドのゴム厚さが１．０ｍｍ～２．５ｍｍである。

　本発明の空気入りタイヤによれば、上記構成により、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができる。

本発明の実施形態の空気入りタイヤの断面形状を示す断面図である。本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の構成の一例を示す模式的断面図である。本発明の実施形態の空気入りタイヤの有機繊維コードの強度と伸びで表される強伸度曲線を示すグラフである。

　以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施形態の空気入りタイヤの断面形状を示す断面図である。

　図１に示す空気入りタイヤ（以下、単にタイヤという）１０は、トレッド部１２と、ショルダー部１４と、サイドウォール部１６と、ビード部１８とを主な構成部分として有する。
　なお、以下の説明において、図１中に矢印で示すように、タイヤ幅方向とは、タイヤの回転軸（図示せず）と平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、回転軸と直交する方向をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。
　更に、タイヤ内側とは、タイヤ径方向において図１中タイヤの下側、すなわちタイヤに所定の内圧を与える空洞領域Ｒに面するタイヤ内面側をいい、タイヤ外側とは、図１中タイヤの上側、すなわち、タイヤ内周面と反対側の、ユーザが視認できるタイヤ外面側をいう。

　タイヤ１０は、カーカス層２０と、ベルト層２２と、ベルト補助補強層２４と、サイド補強層２６と、ビードコア２８と、ビードフィラー３０と、トレッドゴム層３２と、サイドウォールゴム層３４と、リムクッションゴム層３６と、インナーライナゴム３８層とを主に有する。

　トレッド部１２には、タイヤ外側のトレッド面１２ａを構成する陸部１２ｂと、トレッド面１２ａに形成されるトレッド溝１２ｃとが設けられ、陸部１２ｂは、トレッド溝１２ｃによって区画される。トレッド溝１２ｃは、タイヤ周方向に連続して形成される主溝とタイヤ幅方向に延在する複数のラグ溝（図示せず）を有する。トレッド面１２ａには、トレッド溝１２ｃと陸部１２ｂとによりトレッドパターンが形成される。

　カーカス層２０は、タイヤ幅方向に、トレッド部１２に対応する部分から、ショルダー部１４及びサイドウォール部１６に対応する部分を経てビード部１８まで延在してタイヤの骨格をなすものである。
　カーカス層２０は、後に詳細に説明するが補強コードが配列され、コードコーティングゴムで被覆された構成である。カーカス層２０は、後述する左右一対のビードコア２８にタイヤ内側からタイヤ外側に折り返され、サイドウォール部１６の領域で端部Ａを成しており、ビードコア２８を境とする本体部２０ａと折り返し部２０ｂとから構成されている。すなわち、本実施形態においては、カーカス層２０が１層、左右一対のビード部１８間に装架されている。カーカス層２０の数は１層に限定されるものではなく、構造及び用途に応じて複数層あってもよい。本実施形態のタイヤ１０においては、カーカス層２０は、２層以上では軽量化の効果が少ないため、軽量化の観点から、１層構造（１プライ）であることが好ましい。
　また、カーカス層２０は、１つのシート材で構成されても、複数のシート材で構成されてもよい。複数のシート材で構成する場合、カーカス層２０は継部（スプライス部）を有することになる。

　カーカス層２０のコードコーティングゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）から選ばれた１種類又は複数種類のゴムが好ましく用いられる。また、これらのゴムを窒素、酸素、フッ素、塩素、ケイ素、リン、又は硫黄等の元素を含む官能基、例えば、アミン、アミド、ヒドロキシル、エステル、ケトン、シロキシ、若しくはアルキルシリル等により末端変性したもの、又はエポキシにより末端変性したものを用いることができる。
　これらゴムに配合するカーボンブラックとしては、例えば、ヨウ素吸着量が２０～１００（ｇ／ｋｇ）、好ましくは２０～５０（ｇ／ｋｇ）であり、ＤＢＰ吸収量が５０～１３５（ｃｍ^３／１００ｇ）、好ましくは５０～１００（ｃｍ^３／１００ｇ）であり、かつＣＴＡＢ吸着比表面積が３０～９０（ｍ^２／ｇ）、好ましくは３０～４５（ｍ^２／ｇ）であるものが用いられる。
　また、使用する硫黄の量は、例えば、ゴム１００質量部に対して１．５～４．０質量部であり、好ましくは２．０～３．０質量部である。
　なお、カーカス層２０については、後に更に詳細に説明する。

　ベルト層２２は、タイヤ周方向に貼り付けられ、カーカス層２０を補強するための補強層である。このベルト層２２は、トレッド部１２に対応する部分に設けられ、内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂを有する。
　本実施形態においては、内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂ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、その補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂは、補強コードが、例えば、スチールコードであり、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。
　内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂは、補強コードのタイヤ周方向に対するコード角度が、例えば、２４°～３５°であり、好ましくは２７°～３３°である。これにより、高速耐久性を向上させることができる。

　ベルト層２２の内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂは、いずれも補強コードがスチールコードであることに限定されるものではなく、いずれか一方のみにスチールベルトを適用しても良いし、少なくとも一方を、ポリエステル、ナイロン、芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等からなる従来公知の補強コードとしても良い。

　タイヤ１０には、ベルト層２２の最上層である外側ベルト層２２ｂ上に、ベルト層２２の補強を行うベルト補助補強層２４がタイヤ周方向に配置されている。
　このベルト補助補強層２４は、補強コードとして、例えば、有機繊維コードが、タイヤ周方向に螺旋状に配置されており、これらの有機繊維コードが上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。

　ベルト補助補強層２４は、図１に示すように、例えば、ベルト層２２の端部βだけを覆うように設けられている。図示例のベルト補助補強層２４は、いわゆるエッジカバーと呼ばれるものである。

　なお、ベルト補助補強層２４は、図１に示すものに限定されるものではない。例えば、ベルト層２２をタイヤ幅方向に端から端まで覆う構成、いわゆるフルカバーと呼ばれるものでもよい。更には、ベルト補助補強層２４は、フルカバーを複数積層した構成でもよく、エッジショルダーと、フルカバーとを組み合わせた構成でもよい。

　ベルト補助補強層２４において、有機繊維コードとして、例えば、ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）繊維、アラミド繊維、アラミド繊維とナイロン６６繊維とからなる複合繊維（アラミド／ナイロン６６ハイブリッドコード）、ＰＥＮ繊維、ＰＯＫ（脂肪族ポリケトン）繊維、耐熱ＰＥＴ繊維、及びレーヨン繊維等が用いられる。

　ビード部１８には、カーカス層２０を折り返し、タイヤ１０をホイールに固定するために機能するビードコア２８と、ビードコア２８に接するようにビードフィラー３０が設けられている。そのため、ビードコア２８及びにビードフィラー３０は、カーカス層２０の本体部２０ａと折り返し部２０ｂとで挟み込まれている。
　また、ビード部１８には、タイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含むサイド補強層２６が埋設されている。

　本実施形態においては、サイド補強層２６は、ビード部１８では、カーカス層２０の本体部２０ａとビードフィラー３０との間に、サイドウォール部１６では、カーカス層２０の本体部２０ａと折り返し部２０ｂとの間に配置され、ビードコア２８から折り返し部２０ｂの端部Ａよりもタイヤ径方向に沿って、ショルダー部１４側の端部Ｂまで延在している。
　なお、サイド補強層２６の他端部Ｃは、カーカス層２０の本体部２０ａとビードフィラー６との間の、ビードコア２８近傍に存在する。なお、サイド補強層２６は、ビード部１８では、カーカス層２０の折り返し部２０ｂとビードコア２８及び／又はビードフィラー３０との間に、サイドウォール部１６では、本体部２０ａと折り返し部２０ｂとの間に配置されていても良いし、ビード部１８では、折り返し部２０ｂのタイヤ幅方向外側に、サイドウォール部１６では、本体部２０ａの外側に配置されていても良い。更に、これらを組み合わせて配置しても良い。

　サイド補強層２６は、スチールコードからなる補強コードを一定間隔でタイヤ周方向に対して傾斜した方向に向かって配列し、上述のコードコーティングゴム等で被覆して構成されている。このサイド補強層２６の補強コードは、スチールコード以外にも、例えば、ポリエステル、ナイロンもしくは芳香族ポリアミド等からなる有機繊維コード等が用いられる。

　サイド補強層２６は、タイヤ１０のサイド（側面）、すなわち、ビード部１８及び／又はサイドウォール部１６の補強を行うことができれば、ビード部１８及び／又はサイドウォール部１６の全部又は一部のみに設けられるものであってもよく、端部の位置も、限定されるものではない。例えば、サイド補強層２６の端部をショルダー部１４のベルト層２２と接する領域まで延在させて、ビード部１８及びサイドウォール部１６の全部に対して設けられても良いし、ビード部１８のみ、又はサイドウォール部１６のみに対して設けられても良いし、例えば、ビード部１８とサイドウォール部１６とに分割する等、複数に分割して設けられていても良い。
　更に、サイド補強層２６を設ける領域を補強コードの種類に応じて変えても良い。例えば、サイド補強層２６の補強コードとして、従来公知のスチールコードを用いる場合には、ビードフィラー３０とカーカス層２０の折り返し部２０ｂとの間にサイド補強層２６を配置するのが好ましく、有機繊維コードを用いる場合には、ビードコア２８及びビードフィラー３０を包み込むようにサイド補強層２６を配置するのが好ましい。

　タイヤ１０は、この他にゴム材として、トレッド部１２を構成するトレッドゴム層３２と、サイドウォール部１６を構成するサイドウォールゴム層３４、リムクッションゴム層３６、及びタイヤ内周面に設けられるインナーライナゴム層３８を有する。

　次に、カーカス層２０について詳細に説明する。図２は本発明の実施形態の空気入りタイヤのカーカス層の構成の一例を示す模式的断面図である。
　カーカス層２０は、図２に示すように、補強コードとして、複数本の有機繊維コード４０が配列方向ｘに配列されている。有機繊維コード４０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成されている。図示はしないが、有機繊維コード４０は緯糸ですだれ状に編まれている。複数本の有機繊維コード４０が緯糸で編まれた状態でゴム層４２に被覆されている。ゴム層４２は上述のコードコーティングゴムで構成される。有機繊維コード４０の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、１本（単糸）でも複数本を撚ったものでもよい。

　次に、有機繊維コード４０について詳細に説明する。有機繊維コード４０は、高弾性、かつ破壊エネルギーの高いＰＥＴで形成されており、以下に示す特性値を有する。
　有機繊維コード４０は、中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％～４．０％である。中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％～４．０％であると、カーカス層２０について高い剛性を確保でき、かつ操縦安定性を改善することができる。
　中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が４．０％を超えると、タイヤの剛性が低下し、操縦安定性が悪化する。一方、中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％未満では、有機繊維コード４０の製造が困難である。

　中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）は、以下のようにして測定することができる。
　まず、１０ｃｍ長さの試験長（チャック間距離）での引張試験に供し得る長さの有機繊維コードの試料コード片を用意する。試料コード片については、試験長（チャック間距離）に対応した位置２箇所を着色して、試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにする。
　試料コード片を、チャック間距離１０ｃｍで着色位置を合わせて引張試験機に取り付け、試料コードの繊度（ｄｔｅｘ）に応じて定まる２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ相当の引張力を速度３００±２０ｍｍ／分で加えて引張試験を行う。引張試験は、温度２０℃±２℃、相対湿度６５±２％の一定雰囲気内で行う。引張力を解除した後、試料コード片を取り外し、着色位置間の距離を求める。その測定値と以下の計算式を用いて中間伸度（％）を求める。中間伸度（％）は、以下の計算式から小数点１桁まで求める。
　伸度（％）＝（引張り試験後のコード長さ／元のコード長）×１００
　ｎ数は５として試験を行い、その平均値を求めて、更にその値を四捨五入して、小数点１桁までの値にしてその試料の伸度（％）とする。

　有機繊維コード４０は、寸法安定性指数が５．０％～６．５％である。寸法安定性指数は１５０℃における乾熱収縮率（％）と中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）（％）の和で表される。有機繊維コード４０について、寸法安定性指数を５．０％～６．５％とすることで、操縦安定性を確保し、かつ安定したタイヤ製造が可能である。
　寸法安定性指数が６．５％を超えるとタイヤ幅寸法が大きくなる。一方、寸法安定性指数が５．０％未満では、有機繊維コード４０の製造が困難である。
　寸法安定性指数の中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）（％）の求め方は上述の通りであるため、詳細な説明は省略する。乾熱収縮率（％）は、以下のようにして測定することができる。
　一定長さ（Ｌ_０）の有機繊維コードをオーブン中に１５０℃、３０分無荷重の状態で放置し、その後、有機繊維コードの長さを測定し、測定した有機繊維コードの長さ（Ｌ）から、以下の式を用いて乾熱収縮率（％）を求める。
（乾熱収縮率）＝（Ｌ_０－Ｌ）／Ｌ_０×１００（％）

　有機繊維コード４０は、図３に示す、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）と伸び（％）で表される強伸度曲線において切断時の強度Ｓｒ（ｃＮ／ｄｔｅｘ）の７０％の強度Ｓ_７０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）における伸び率ε_７０（％）と切断時の伸び率εｒ（％）の差異δが１１％～１６％である。有機繊維コード４０について引張試験を行い、強伸度曲線を得る。得られた強伸度曲線から上述の差異δを求めることができる。
　上述の差異δを１１％～１６％とすることで、高いタフネスを確保し、タイヤサイド部の耐外傷性を改善することが可能である。上述の差異δが１１％未満の場合、十分なタフネスが得られず、タイヤサイド部の耐外傷性の改善効果が得られない。一方、差異δが１６％を越える有機繊維コード４０の製造が困難である。

　上述の強伸度曲線は、以下に説明する引張試験により得られるものである。以下、引張試験について説明する。
　引張試験では、まず、１０ｃｍ長さの試験長（チャック間距離）での引張試験に供し得る長さの有機繊維コード４０の試料コード片を用意する。試料コード片については、試験長（チャック間距離）に対応した位置２箇所を着色して、試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにする。試料コード片を、チャック間距離１０ｃｍで着色位置を合わせて引張試験機に取り付け、温度２０℃±２℃、相対湿度６５±２％の一定雰囲気内で、速度３００±２０ｍｍ／分の条件で引張試験を行う。試料コード片では、上述のように試験前の元長及び試験後の長さがわかるようにしているため、試料コード片の伸びを求めることもできる。

　なお、上述の中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）、寸法安定性指数及び差異δの物性値を満たす有機繊維コード４０は、ＰＥＴ繊維の紡糸速度を速くする等、紡糸速度を変えることによって製造することができる。

　有機繊維コード４０は総繊度が、例えば、２０００～４５００ｄｔｅｘである。
　有機繊維コード４０は、撚り係数Ｋが１７００～２１００であることが好ましい。撚り係数Ｋを１７００～２２００とすることで、高い剛性とすることができ、かつ操縦安定性を確保することができる。
　本発明において撚り係数Ｋは下記式で表されるものである。下記式においてＮは撚り数（回／１０ｃｍ）、Ｄは総繊度（ｄｔｅｘ）である。
　Ｋ＝Ｎ×Ｄ^１／２

　カーカス層２０のゴム層４２は、貯蔵弾性率が７．０ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが好ましい。上述の剛性が高い有機繊維コード４０に貯蔵弾性率が７．０ＭＰａ～９．０Ｍｐａのゴム層４２を組み合わせることで、カーカス層２０として、より高い剛性が得られ、操縦安定性を更に改善することができる。
　なお、ゴム層４２の貯蔵弾性率が７．０Ｍｐａ未満では、カーカス層２０として高い剛性が得られにくく、改善効果が小さい。一方、ゴム層４２の貯蔵弾性率が９．０Ｍｐａを超える場合、カーカス層２０の剛性が高くなり過ぎ、タイヤの耐久性が低下する虞がある。

　図１に示すタイヤ１０において、タイヤサイド３９の最大幅位置３９ａにおけるサイドトレッドのゴム厚さｔｓが１．０ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましい。
　上述のタイヤサイド３９の最大幅位置３９ａ（図１参照）とは、タイヤ幅方向における最大長さを示す位置のことである。図１では、タイヤ幅方向における最大幅は符号Ｗｍで示される。タイヤの最大幅位置３９ａを中心としてタイヤ径方向にタイヤ断面高さＳＨの±３０（％）の範囲内にある領域をサイドトレッドという。
　上述のサイドトレッドのゴム厚さｔｓとは、最大幅位置３９ａとタイヤ幅方向におけるカーカス層２０の表面２０ｃ迄の距離のことである。
　上述のゴム厚さｔｓが２．５ｍｍを超えるとタイヤ質量低減の利点が低下する。一方、上述のゴム厚さｔｓが１ｍｍ未満の場合、タイヤ側面の擦れによる摩耗で、カーカス層２０が露出する可能性が生じる。

　カーカス層２０の補強コードに有機繊維コード４０を用いた例について説明したが、有機繊維コード４０は、カーカス層２０の補強コードに限定されるものではなく、タイヤの骨格を構成するタイヤ骨格部の補強コードに用いることができる。タイヤ骨格部には、カーカス層２０、ベルト層２２（内側ベルト層２２ａ及び外側ベルト層２２ｂ）、及びベルト補助補強層２４が含まれる。カーカス層２０以外にベルト補助補強層２４の補強コードに上述の有機繊維コード４０を用いることができる。
　この場合も、有機繊維コード４０を覆うゴム層は上述のように貯蔵弾性率が７．０ＭＰａ～９．０ＭＰａであることが好ましい。

　本実施形態のタイヤ１０においては、本実施形態の有機繊維コード４０を有するカーカス層２０を用いることにより、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができる。
　また、上述のＰＥＴの有機繊維コード４０を有するカーカス層２０を用いることにより、補強コードにレーヨンを用いた場合に比してタイヤサイド部を薄くしても、耐外傷性を確保することができるため、タイヤサイド部の厚さを低減でき、ひいてはタイヤを軽量化できる。しかも、ＰＥＴでは製造に二硫化炭素を用いることがないため、レーヨンに比して製造プロセスにおける環境負荷も低減することができる。
　このように、本実施形態のタイヤ１０では、操縦安定性を維持しつつ、タイヤサイド部の耐外傷性を確保することができ、更にはタイヤを軽量化しつつ、環境負荷も低減することができる。

　本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。

　以下、本発明の空気入りタイヤの実施例について、具体的に説明する。
　本実施例においては、下記表１、２に示す構成のカーカス層を有する実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例の空気入りタイヤ（以下、単にタイヤという）を作製し、各タイヤについて、タイヤ質量を測定し、操縦安定性、タイヤの耐外傷性（タイヤサイド部の耐外傷性）及びタイヤの耐久性能を評価した。タイヤ質量、操縦安定性、タイヤの耐外傷性及びタイヤの耐久性能の結果を下記表１、２に示す。なお、各タイヤのタイヤサイズは２０５／５５Ｒ１６である。
　実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例のカーカス層では、有機繊維コードの配置は全て同じにし、緯糸に２０番手の綿糸を用いた。
　有機繊維コードがＰＥＴの場合、中間伸度、寸法安定性指数及び切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異の特性値については、ＰＥＴ繊維の紡糸速度を速くする等して調整した。

　下記表１、２の「コード材質」の欄には、カーカス層の有機繊維コードの素材を示す。
　下記表１、２の「コード構造」の欄において、「１６７０ｄｔｅｘ／２」は、繊度が１６７０ｄｔｅｘの糸を２本撚ったものであることを示す。「１８４０ｄｔｅｘ／２」は、繊度が１８４０ｄｔｅｘの糸を２本撚ったものであることを示す。

　タイヤの質量は、実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例のタイヤをはかりで測定した。タイヤの質量は基準例のタイヤの質量を１００として指数表示した。
　なお、下記表１、２に示す「タイヤ質量指数」の欄の数値は、数値が小さい方が軽いことを示す。

　操縦安定性は、以下のようにして測定して、評価した。
　実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例の各タイヤを用いて、平坦な周回路を有するテストコースを６０～１００ｋｍ／ｈで実車走行させ、レーンチェンジ時及びコーナリング時の操舵性と直進時の安定性について、専門パネラー３名による感応評価を行った。評価結果は、基準例を１００とする指数にて示した。
　なお、下記表１、２に示す「操縦安定性」の欄の数値は、数値が大きい程、操縦安定性が優れていることを意味する。

　タイヤの耐外傷性は、以下のようにして測定して、評価した。
　実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例の各タイヤを標準リムに組み付けて車両に装着し、空気圧２００ｋＰａとして、速度１０ｋｍ／ｈにて高さ１５ｃｍの縁石に３０°の角度で乗り上げ、これを５回繰り返した。そして、実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例の各タイヤについて、サイドウォール部で損傷を受けたカーカス層の有機繊維コードの本数を数えた。損傷を受けたカーカス層の有機繊維コードの本数を、基準例を１００とする指数にて示した。
　なお、下記表１、２に示す「耐外傷性」の欄の数値は、数値が大きい程、タイヤの耐外傷性が優れていることを意味する。

　タイヤの耐久性能は、以下のようにして測定して、評価した。
　タイヤの耐久性能には、ＪＩＳ　Ｄ４２３０耐久性能試験に準拠し、ドラム表面が平滑な鋼製でかつ直径１７０７ｍｍのドラム試験機を用いた。
　実施例１～実施例４並びに比較例１～比較例４及び基準例の各タイヤを、リムサイズが１８×８Ｊのリムに組み込み、試験内圧２３０ｋＰａでインフレートさせた。その後、各タイヤについて、周辺温度を３８±３℃に制御し、走行速度を８１ｋｍ／ｈ、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大荷重８５％から４時間毎に１５％ずつ荷重を増加させながらタイヤが破壊する迄走行した（最終荷重は２８０％として故障まで走行）。走行後のタイヤサイド部のカーカスセパレーション長さを、基準例を１００とする指数値で評価した。なお、下記表１、２に示す「耐久性能」の欄の数値は、数値が大きい程、耐カーカスセパレーション性が優れ、タイヤの耐久性能が優れていることを示す。

　上記表１に示す実施例１は、中間伸度、寸法安定性指数及び切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異の特性値を、ＰＥＴ繊維の紡糸速度を速くする等して調整した。これにより、寸法安定性が改善され、高剛性にすることで操縦安定性が確保された。また、切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異を比較例１～４よりも大きくすることで、タイヤの耐外傷性を改善することができた。実施例１では、補強コードにＰＥＴを用いても補強コードにレーヨンを用いた基準例と同等以上の特性値が得られた。また、タイヤサイドゲージ（タイヤサイド部の厚さ）を基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保されたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。

　実施例２は、実施例１の有機繊維コードと同じ特性値で、ゴム層の貯蔵弾性率を更に高くしたものである。これにより、カーカス層の剛性が更に高くなり、操縦安定性が更に向上した。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。
　実施例３は、実施例１の有機繊維コードと同じ特性値で、ゴム層の貯蔵弾性率を更に高くしたものであり、実施例２よりもゴム層の貯蔵弾性率が高い。実施例３では、カーカス層の剛性が更に高くなり、操縦安定性は向上するものの、ゴム層の貯蔵弾性率が高すぎる。このため、カーカス層の剛性が高くなり過ぎ、圧縮疲労により、タイヤの耐久性は基準例よりも高いものの実施例２よりも低かった。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。これにより、タイヤを軽量化できた。
　実施例４は、実施例１の有機繊維コードと同じ素材で、繊度が１８４０ｄｔｅｘのものを２本用い、総繊度を高くしたものである。実施例４は総繊度が高く、操縦安定性が向上した。タイヤの耐久性は基準例と同程度であった。また、タイヤサイドゲージを基準例よりも薄くしてもタイヤの耐外傷性が確保できたため、タイヤサイドゲージを薄くできた。
　これにより、タイヤを軽量化できた。

　比較例１では、補強コードにレーヨンを用いており、タイヤサイドゲージは実施例１と同じ厚さである。このため、補強コードの露出度が高まり、タイヤの耐外傷性が悪化した。
　比較例２、３、４では、補強コードにＰＥＴを用いているが、中間伸度が高く、寸法安定性指数も高い。これにより、操縦安定性が悪化した。また、切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異も小さくタイヤの耐外傷性が悪化した。
　比較例４は、貯蔵弾性率が比較例２、３よりも大きく、カーカス層としてより高い剛性が得られ、比較例２、３よりも操縦安定性が高かった。

１０　空気入りタイヤ（タイヤ）
１２　トレッド部
１４　ショルダー部
１６　サイドウォール部
１８　ビード部
２０　カーカス層
２２　ベルト層
２２ａ　内側ベルト層
２２ｂ　外側ベルト層
２４　ベルト補助補強層
２６　サイド補強層
２８　ビードコア
３０　ビードフィラー
３２　トレッドゴム層
３４　サイドウォールゴム層
３６　リムクッションゴム層
３８　インナーライナゴム層
４０　有機繊維コード
４２　ゴム層

Claims

　複数本の配列された補強コードがゴム層で被覆されたタイヤ骨格部を有する空気入りタイヤであって、
　前記補強コードは、ポリエチレンテレフタレートで形成された有機繊維コードであり、
　前記有機繊維コードは、中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）が３．０％～４．０％であり、
　１５０℃における乾熱収縮率（％）と中間伸度（２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ）（％）の和で表される寸法安定性指数が５．０％～６．５％であり、
　かつ強伸度曲線において切断時の強度の７０％の強度における伸び率と切断時の伸び率の差異が１１％～１６％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
　前記有機繊維コードは、撚り係数が１７００～２１００である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
　前記ゴム層は、貯蔵弾性率が７．０ＭＰａ～９．０ＭＰａである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
　タイヤサイドの最大幅位置におけるサイドトレッドのゴム厚さが１．０ｍｍ～２．５ｍｍである請求項１～３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。