WO2018230264A1

WO2018230264A1 - 補強部材およびそれを用いたタイヤ

Info

Publication number: WO2018230264A1
Application number: PCT/JP2018/019404
Authority: WO
Inventors: 佐々木　陽祐
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2018-12-20
Also published as: JP2019001196A; CN110740877A; EP3640054A4; US20200108664A1; EP3640054A1

Abstract

芯材コード層と、その外側に配置された補強コードを含む螺旋状コード層と、を有する補強部材における、芯材コードと補強コードとのフレッティング（擦れ合い）に起因する補強コードの破断を抑制することで、タイヤ寿命を向上することができる補強部材およびそれを用いたタイヤを提供する。　芯材層２と、芯材層２に螺旋状に巻き付けられた補強コード３ａを含む螺旋状コード層３と、を有し、芯材層２が、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体からなる補強部材１、および、それを用いたタイヤである。

Description

補強部材およびそれを用いたタイヤ

　本発明は補強部材およびそれを用いたタイヤに関し、詳しくは、芯材層と、この芯材層に補強コードが螺旋状に巻回されて形成された螺旋状コード層と、を有する補強部材およびそれを用いたタイヤの改良に関する。

　従来より、タイヤの補強部材に関しては、種々検討がなされてきている。例えば、乗用車用タイヤの補強部材であるベルトの構造としては、骨格部材となるカーカスのクラウン部タイヤ半径方向外側に、補強コードのコード方向が互いに交錯する２層以上のベルト交錯層を配設した構造が一般的である。これ以外にも、ベルトの構造として、上下２層のベルト層を補強コードである有機繊維コードを互いに交差するように配置するとともに、有機繊維コードをベルト層端部で折り返して一方から他方のベルト層に延在する螺旋巻き構造に構成し、これらの有機繊維コードを有するベルト層の間に、スチールコードからなる補強コードを配列したスチールベルト層を配置する構造が知られている。

　このような構造として、例えば、特許文献１，２には、スチールベルト層の補強コードのタイヤ周方向に対する配向角度をそれぞれ規定することで、乗用車用空気入りタイヤのベルト層の耐エッジセパレーション性を改善しつつ、タイヤの他性能の向上を図った空気入りラジアルタイヤが提案されている。

特開平１０－１０９５０２号公報特開平１０－１０９５０３号公報

　特許文献１，２で提案されているベルトは、スチールベルト層に有機繊維コードからなる補強部材を螺旋状に巻き付けた３層のベルトからなる構造であるため、軽量化を図りつつ、ある程度の耐久性を確保できると考えられる。しかしながら、このような芯材コード層と、その外側に配置された螺旋状コード層とからなる補強部材を有するタイヤにおいては、芯材コード層の、補強部材の幅方向の端部において、傾斜配置された芯材コードの切断面が存在するために、走行中におけるタイヤの内圧や高温化等の経時変化により、芯材コードと、螺旋状コード層を構成する補強コードとの間のゴムゲージがなくなって、芯材コードと補強コードとが接触し、転動に伴って擦れ合い易い。そのため、このような構造においても芯材コードや補強コードの破断特性を向上させて、更なるタイヤの長寿命化を図ることが望まれている。

　そこで本発明の目的は、芯材コード層と、その外側に配置された螺旋状コード層と、を有する補強部材における、芯材コードと補強コードとのフレッティング（擦れ合い）に起因する補強コードの破断を抑制することのできる補強部材、および、それを用いることで、タイヤ寿命を向上したタイヤを提供することにある。

　本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、芯材コードをゴム被覆してなる芯材コード層に代えて、補強部材の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体を用いることで、上記課題が解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

　すなわち、本発明は、芯材層と、該芯材層に螺旋状に巻き付けられた補強コードを含む螺旋状コード層と、を有する補強部材であって、
　前記芯材層が、補強部材の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体からなることを特徴とするものである。

　本発明の補強部材においては、前記板状体の、補強部材の幅方向における端部を、断面半円状に切削処理することができ、また、溶融処理することもできる。本発明の補強部材は、特に、タイヤ用補強部材として好適である。

　本発明のタイヤは、上記本発明の補強部材を用いたことを特徴とするものである。

　本発明によれば、螺旋状コード層の補強コードのフレッティング（擦れ合い）に起因する補強コードの破断を抑制することのできる補強部材、および、それを用いることで、タイヤ寿命を向上したタイヤを実現することができた。

本発明の補強部材の一例を示す幅方向断面図である。本発明の補強部材の一例を示す幅方向部分断面図である。本発明の補強部材の他の例を示す幅方向部分断面図である。本発明の乗用車用タイヤの一例を示すタイヤ幅方向断面図である。本発明のトラック・バス用タイヤの一例を示すタイヤ幅方向断面図である。本発明の建設車両用タイヤの一例を示すタイヤ幅方向断面図である。

　以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
　図１は、本発明の補強部材の一例を示す幅方向断面図である。図示するように、本発明の補強部材１は、少なくとも１層の芯材層２と、この芯材層２に螺旋状に巻き付けられた補強コード３ａを含む螺旋状コード層３と、を有する。

　本発明の補強部材１は、芯材層２が、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体からなる点に特徴を有する。従来の芯材コード層を構成する芯材コードは、補強部材１の長手方向に対し傾斜していたため、芯材コード層の、補強部材の幅方向の端部には、芯材コードの端面、特には切断面が露出しており、走行に伴い間に介在するゴムがなくなって、この芯材コードの切断面とその外側の螺旋状コード層３の補強コード３ａとが接触し擦れ合うことで、補強コード３ａの破断が生ずるおそれがあった。これに対し本発明においては、芯材コードを用いた芯材コード層に代えて、芯材層２として、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体を用いたので、走行時における板状体と補強コードの接触圧が減少し、擦れ合った際に補強コード３ａに与える損傷を抑制することができる。よって、補強コード３ａの破断を抑制して、タイヤの長寿命化に寄与することができる。また、樹脂材料からなる板状体は、同一体積のゴム－コード複合体よりも軽量であるので、補強部材１の軽量化、ひいてはタイヤの軽量化にも寄与できる。さらに、芯材層２が樹脂材料からなるために、剛性の低下を生ずることもない。

　本発明において芯材層２を構成する板状体は、補強部材１の幅方向における端部が角取りされて丸くなっていれば、本発明の効果を得ることができる。具体的には例えば、補強部材１の幅方向における板状体の端部を、切削処理や溶融処理により加工する手法が挙げられる。

　板状体の幅方向端部を、切削処理により加工する場合、例えば、図２の補強部材の一例の幅方向部分断面図に示すように、芯材層２である板状体の、補強部材１の幅方向における端部２Ａを、補強部材１の長手方向に沿う部分全体について、断面半円状に切削処理することができる。このように、補強部材１の幅方向における板状体の端部２Ａを断面半円状に切削加工することにより、芯材と補強コードの接触圧を低減して、螺旋状コード層３を構成する補強コード３ａの破断を抑制することができる。

　板状体の幅方向端部を、切削処理により加工する場合、例えば、図３の補強部材の他の例の幅方向部分断面図に示すように、芯材層２である板状体の、補強部材１の幅方向における端部２Ｂのうち、幅方向断面における２箇所の角部を、補強部材１の長手方向に沿う部分全体について、直線状に角取りするように切削処理することもできる。

　また、板状体の幅方向端部を、溶融処理により加工する場合、板状体を構成する樹脂材料の融点に応じた加工温度で板状体を加熱して、溶融させる手法を用いることができる。これによっても、芯材層２である板状体の、補強部材１の幅方向における端部を、角取りして丸くすることができる。

　本発明において、芯材層２となる板状体を構成する樹脂材料としては、加硫温度で溶融しないものであればよく、汎用の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のうちから適宜選択して用いることができる。

　本発明において、芯材層２である板状体は、補強部材の幅方向における片側端部のみが角取りされている場合でも補強コードの破断の抑制効果を得ることはできるが、補強部材の幅方向における両側端部が角取りされていることが、補強コードの破断の抑制効果をより向上する点から、好ましい。

　本発明の補強部材１は、芯材層２である板状体の、補強部材の幅方向における端部が、角取りされて丸くなっているものであればよく、これにより、本発明の所期の効果を得ることができる。本発明の補強部材１においては、螺旋状コード層３を構成する補強コード３ａの材質や、芯材層２および螺旋状コード層３の構成等の条件については、所望に応じ適宜選定することができ、特に制限されるものではない。

　芯材層２である板状体の厚みは、好適には１～３ｍｍ、より好適には１～２ｍｍである。板状体の厚みを上記範囲とすることにより、十分な圧縮剛性を持つ芯材層を適用することが可能となるとともに、芯材層にストリップ（ゴム－コード複合体）を巻き付ける際の、芯材層の幅方向端部におけるストリップの巻き付け半径Ｒをある程度大きく確保することができ、ストリップの巻き付け性能を十分に確保することができる。

　また、本発明において、螺旋状コード層３は、補強コード３ａを１本または複数本、例えば、２～１００本で並列に引き揃えて、ゴムにより被覆してなるゴム－コード複合体を、芯材層２の周囲に螺旋状に巻き付けることにより形成される。螺旋状コード層３における補強コードの打ち込み数は、例えば、５～６０本／５０ｍｍの範囲が好ましい。

　本発明において、螺旋状コード層３の補強コードは、タイヤ周方向に対して１０～４５°の傾斜角度を有することが好ましい。このような構成とすることにより、螺旋状コード層３のタイヤ周方向に対する伸びを抑制することができる。この角度は、好適には１５～３０°である。

　本発明において、螺旋状コード層３の補強コード３ａの材質としては、特に制限はなく、従来汎用の各種の金属コードや有機繊維コードなどを適宜用いることができる。具体的には例えば、金属コードとしては、スチールフィラメントや、スチールフィラメントを複数本撚り合わせたスチールコードを用いることが、コストや強度の面から好ましい。スチールコードの撚り構造についても種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。断面構造としては、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を採用することができ、また、断面形状が偏平のコードを使用することもできる。さらに、異なる材質のフィラメントを撚り合わせたコードを採用することも可能である。なお、スチールコードを構成するスチールフィラメントは、鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量成分を含んでいてもよい。また、スチールフィラメントの表面には、ゴムとの接着性を改善するため、ブラスめっきが施されていてもよい。

　また、有機繊維としては、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）、ポリケトン（ＰＫ）繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアリレート繊維等を用いることができる。また、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維やピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維等の炭素繊維（カーボンファイバー，ＣＦ）、ガラス繊維（グラスファイバー）、玄武岩繊維や安山岩繊維等の岩石繊維（ロックウール）などを用いることもできる。なお、これらの補強コードには、接着剤処理を施してゴムとの接着性を向上させることが好ましい。この接着剤処理は、ＲＦＬ系接着剤等の汎用の接着剤を用いて、常法に従って行うことができる。さらに、上記のうちのいずれか２種以上からなるハイブリッドコードを用いてもよく、金属繊維を部分的に含む有機繊維などのハイブリッド繊維からなるコードについても用いることができる。

　特に、螺旋状コード層３の補強コード３ａとしてアラミド繊維等の有機繊維コードを用いた場合、芯材層２とのフレッティングに起因する補強コード３ａの破断が生じやすいので、本発明の適用が有用である。

　本発明において、螺旋状コード層３のコーティングゴムに用いるゴム組成物としては、既知のものを用いることができ、特に制限されない。例えば、コーティングゴムに用いられるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムの他；ビニル芳香族炭化水素／共役ジエン共重合体、ポリイソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレン－プロピレンゴム等の合成ゴム等の公知のゴム成分の全てを用いることができる。ゴム成分は１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。金属コードとの接着特性およびゴム組成物の破壊特性の観点からは、ゴム成分としては、天然ゴムおよびポリイソプレンゴムの少なくとも一方よりなるか、５０質量％以上の天然ゴムを含み残部が合成ゴムからなるものが好ましい。

　本発明において、コーティングゴムに用いられるゴム組成物には、カーボンブラックやシリカ等の充填剤、アロマオイル等の軟化剤、ヘキサメチレンテトラミン、ペンタメトキシメチルメラミン、ヘキサメチレンメチルメラミン等のメトキシメチル化メラミン等のメチレン供与体、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を通常の配合量で適宜配合することができる。また、本発明においてコーティングゴムとして用いられるゴム組成物の調製方法に特に制限はなく、常法に従い、例えば、バンバリーミキサーやロール等を用いて、ゴム成分に、硫黄、有機酸コバルト塩および各種配合剤等を練り込んで調製すればよい。

　本発明の補強部材１は、タイヤ等のゴム物品の補強用途に用いることができ、特には、タイヤ用補強部材、例えば、乗用車用、トラック・バス用、建設車両用、二輪車用、航空機用、農業用のタイヤの補強部材として好適に用いることができる。また、タイヤとしては、空気入りタイヤ以外に限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤの補強部材としても用いることができる。なお、本発明の補強部材１の適用部位については特に制限はない。例えば、好適には、トレッド部の大半を覆うベルトである。本発明の補強部材１は、長手方向の剛性が向上するのと同時に、幅方向の剛性も向上している。そのため、本発明の補強部材１をベルトとして用いることで、繰り返し入力によるベルトの層間の剥離の抑制や、路上の障害物を踏むことによるコードの破断の抑制以外にも、内圧時の溝底の歪低減により溝底に生じるクラック、および経時変化を抑制することができ、タイヤの摩耗速度、偏摩耗を抑制することができる。

　本発明の補強部材１は、ベルト以外にも、例えば、トレッドの一部の局所的な補強にのみに使用してもよい。例えば、トレッド端部近傍、赤道面近傍、溝底近傍といった局所的な補強にのみ使用することも可能である。なお、本発明の補強部材を単独で使用する他に、複数の補強部材をタイヤ幅方向に並べて用いてもよく、タイヤ幅方向にずらしながら螺旋状に周方向に巻き付けてトレッド部を覆う構成としてもよい。

　次に、本発明のタイヤについて説明する。
　本発明のタイヤは、本発明の補強部材１が用いられてなるものであり、乗用車用、トラック・バス用、建設車両用、二輪車用、航空機用、農業用のタイヤが挙げられる。好適には、乗用車用、トラック・バス用および建設車両用のタイヤである。また、本発明のタイヤは、空気入りタイヤに限定されず、ソリッドタイヤや非空気入りタイヤの補強部材としても用いることができる。

　本発明の補強部材１の適用部位については特に制限はなく、上述のとおり、例えば、トレッド部の大半を覆うベルトとして好適である。本発明の補強部材をベルトとして用いることで、内圧時の溝底の歪低減により溝底に生じるクラック、および経時変化を抑制することができ、タイヤの摩耗速度、偏摩耗を抑制することができる。これ以外にも、例えば、トレッドの一部の局所的な補強にのみ本発明の補強部材１を使用してもよく、例えば、トレッド端部近傍、赤道面近傍、溝底近傍といった局所的な補強にのみ使用することも可能である。なお、補強部材１を単独で使用する他に、複数の補強部材１をタイヤ幅方向に並べてもよく、タイヤ幅方向にずらしながら螺旋状に周方向に巻き付けてトレッド部を覆う構成としてもよい。

　図４は、本発明の乗用車用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する乗用車用タイヤ１０は、接地部を形成するトレッド部１１と、このトレッド部１１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２の内周側に連続するビード部１３と、を備えている。トレッド部１１、サイドウォール部１２およびビード部１３は、一方のビード部１３から他方のビード部１３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス１４により補強されている。また、図示する乗用車用タイヤ１０においては、一対のビード部１３にはそれぞれビードコア１５が埋設され、カーカス１４は、このビードコア１５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア１５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー１６が配置されている。

　図示する乗用車用タイヤ１０においては、カーカス１４のクラウン部タイヤ径方向外側に、本発明の補強部材１が配設されている。本発明においては、補強部材１を構成する芯材層２として、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料からなる板状体を用いるものであればよく、これにより、補強部材１に起因するタイヤ寿命の低下を抑制したタイヤを得ることができる。

　本発明の乗用車用タイヤ１０においては、カーカス１４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス１４としては、有機繊維コード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、タイヤ径方向におけるカーカス１４の最大幅位置は、例えば、ビード部１３側に近づけてもよく、トレッド部１１側に近づけてもよい。例えば、カーカス１４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス１４は、図示するように、１対のビードコア１５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア１５から延びてトレッド部１１付近で途切れるカーカスプライ片を一対用いて形成することもできる（図示せず）。

　また、カーカス１４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス１４の折り返し端をビードフィラー１６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス１４の折り返し端をビードフィラー１６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、補強部材１のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス１４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス１４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア１５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス１４の打ち込み数としては、一般的には１０～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　本発明の乗用車用タイヤ１０においては、本発明の補強部材１からなるベルト層以外にも、さらに、他のベルト層（図示せず）を備えていてもよい。他のベルト層は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。他のベルト層は、ベルト層１のタイヤ径方向外側に配置しても内側に配置してもよい。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。

　スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の９０％～１１５％とすることが好ましく、特に１００％～１０５％が好ましい。

　また、本発明の乗用車用タイヤにおいては、本発明の補強部材１のタイヤ径方向外側にベルト補強層１７を設けてもよい。ベルト補強層１７としては、補強部材１の全幅以上にわたって配置されるキャップ層１７ａや、補強部材１の両端部を覆う領域に配置されるレイヤー層１７ｂが挙げられる。キャップ層１７ａおよびレイヤー層１７ｂは、通常、多数本のコードを引き揃えてゴムにより被覆してなる一定幅のストリップを、タイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより形成される。キャップ層１７ａおよびレイヤー層１７ｂはそれぞれ単独で設けてもよく、併用してもよい。または、２層以上のキャップ層や２層以上のレイヤー層の組み合わせであってもよい。

　キャップ層１７ａおよびレイヤー層１７ｂの補強コードとしては、種々の材質が採用可能であり、代表的な例としては、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アラミド、ガラス繊維、炭素繊維、スチール等が挙げられる。軽量化の点から、有機繊維コードが特に好ましい。補強コードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコード、さらには異なる材質のフィラメントを撚り合せたハイブリットコードを採用することもできる。また、補強コードには、破断強度を高めるために波状のコードを用いてもよい。同様に破断強度を高めるために、例えば、破断時の伸びが４．５～５．５％のハイエロンゲーションコードを用いてもよい。

　本発明の乗用車用タイヤ１０にキャップ層１７ａを設ける場合、キャップ層１７ａの幅は、傾斜ベルト層よりも幅広であってもよく、幅狭であってもよい。例えば、傾斜ベルト層のうち幅の最も大きい最大幅傾斜ベルト層の９０％～１１０％の幅とすることができる。キャップ層およびレイヤー層の打ち込み数は、一般的には２０～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、この範囲に限定されるものではない。例えば、キャップ層１７ａにおいては、また、タイヤ幅方向に剛性・材質・層数・打ち込み密度等の分布を持たせることもでき、例えばタイヤ幅方向端部のみ層数を増やすこともでき、一方でセンター部のみ層数を増やすこともできる。

　キャップ層１７ａおよびレイヤー層１７ｂは、スパイラル層として構成することが製造の観点から特に有利である。この場合、平面内において互いに平行に配列された複数本のコアワイヤを、上記平行配列を維持したままラッピングワイヤによって束ねた、ストリップ状のコードによって形成してもよい。

　本発明の乗用車用タイヤ１０において、トレッド部１１の形状としては、狭幅大径サイズの乗用車用タイヤの場合には、タイヤ幅方向断面にて、タイヤ赤道面ＣＬにおけるトレッド表面上の点Ｐを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ１とし、接地端Ｅを通りタイヤ幅方向に平行な直線をｍ２として、直線ｍ１と直線ｍ２とのタイヤ径方向の距離を落ち高ＬＣＲとし、タイヤのトレッド幅をＴＷとするとき、比ＬＣＲ／ＴＷを０．０４５以下とすることが好ましい。比ＬＣＲ／ＴＷを上記の範囲とすることにより、タイヤのクラウン部がフラット化（平坦化）し、接地面積が増大して、路面からの入力（圧力）を緩和して、タイヤ径方向の撓み率を低減し、タイヤの耐久性および耐摩耗性を向上させることができる。また、トレッド端部がなめらかであることが好ましい。

　また、トレッドパターンとしては、フルラグパターン、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　フルラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。このような横溝が主体のパターンは、特に雪上性能を効果的に発揮することができる。

　リブ状陸部主体パターンは、一本以上の周方向溝もしくは周方向溝とトレッド端部によりタイヤ幅方向を区画された、リブ状陸部を主体とするパターンである。ここでリブ状陸部とはタイヤ幅方向に横断する横溝を有さずにタイヤ周方向に延びる陸部をいうが、リブ状陸部はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝を有していてもよい。ラジアルタイヤは特に高内圧使用下において高接地圧となるため、周方向剪断剛性を増加させることによりウェット路面上での接地性が向上するためと考えられる。リブ状陸部を主体とするパターンの例としては、赤道面を中心とするトレッド幅の８０％の領域においてリブ状陸部のみからなるトレッドパターン、すなわち、横溝を有さないパターンとすることができる。このようなパターンは、この領域における排水性能が特にウェット性能への寄与が大きい。

　ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンであり、ブロックパターンのタイヤは、基本的な氷上性能および雪上性能に優れている。

　非対称パターンは、赤道面を境として左右のトレッドパターンが非対称のパターンである。例えば、装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率に差を設けたものでもよく、赤道面を境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部において、周方向溝の数が異なる構成のものであってもよい。

　トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができ、発泡ゴムを用いてもよい。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。

　さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。

　本発明の乗用車用タイヤ１０においては、サイドウォール部１２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、リムガードを有する構造としてもよい。本発明の乗用車用タイヤ１０においては、リムフランジと接触する凹部１３ａが形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア１５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部１３としては、カーカス１４をビードコア１５に巻きつける構造のほか、カーカス１４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する乗用車用タイヤ１０においては、ビードコア１５のタイヤ半径方向外側に、ビードフィラー１６が配置されているが、本発明の乗用車用タイヤ１０においては、ビードフィラー１６は設けなくてもよい。

　本発明の乗用車用タイヤは、図示はしないが、タイヤの最内層には通常インナーライナーが配置されていてもよい。インナーライナーは、ブチルゴムを主体としたゴム層のほか、樹脂を主成分とするフィルム層によって形成することができる。また、図示はしないが、タイヤ内面には、空洞共鳴音を低減するために、多孔質部材を配置したり、静電植毛加工を行うこともできる。さらに、タイヤ内面には、パンク時の空気の漏れを防ぐためのシーラント部材を備えることもできる。

　乗用車用タイヤ１０は、特に用途は限定されない。サマー用、オールシーズン用、冬用といった用途のタイヤに適用することができる。また、サイドウォール部１２に三日月型の補強ゴム層を有するサイド補強型ランフラットタイヤや、スタッドタイヤといった特殊な構造の乗用車用タイヤに使用することも可能である。

　次に、本発明のトラック・バス用タイヤについて説明する。
　図５は、本発明のタイヤの一例のトラック・バス用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示するトラック・バス用タイヤ２０は、接地部を形成するトレッド部２１と、このトレッド部２１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部２２と、各サイドウォール部２２の内周側に連続するビード部２３と、を備えている。トレッド部２１、サイドウォール部２２およびビード部２３は、一方のビード部２３から他方のビード部２３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス２４により補強されている。なお、図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、一対のビード部２３にはそれぞれビードコア２５が埋設され、カーカス２４は、このビードコア２５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア２５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー２６が配置されている。

　図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、カーカス２４のクラウン部タイヤ径方向外側に、本発明の補強部材１が配設されている。本発明においては、補強部材１を構成する芯材層２として、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料からなる板状体を用いるものであればよく、これにより、補強部材１に起因するタイヤ寿命の低下を抑制したタイヤを得ることができる。

　本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、カーカス２４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス２４としては、スチールコード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部２３側に近づけてもよく、トレッド部２１側に近づけてもよい。例えば、カーカス２４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス２４は、図示するように、１対のビードコア２５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア２５から延びてトレッド部２１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。

　また、カーカス２４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス２４の折り返し端をビードフィラー２６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス折り返し端をビードフィラー２６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで延ばしてもよく、この場合、補強部材１のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで延ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス２４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス２４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア２５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス２４の打ち込み数としては、一般的には５～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、本発明の補強部材からなるベルト層以外にも、図示するように、さらに、他のベルト層２７を備えていてもよい。他のベルト層は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。

　スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の４０％～１１５％とすることが好ましく、特に５０％～７０％が好ましい。なお、ベルト層２７端部のタイヤ径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム２８を設けることが好ましい。これにより、ベルト層２７端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。

　また、本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、本発明の補強部材１および他のベルト層２７のタイヤ径方向外側に、周方向コード層（図示せず）を設けてもよい。

　本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、サイドウォール部２２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、乗用車用タイヤとは異なり、リムフランジと接触する凹部が形成されずに、タイヤ幅方向に凸となる滑らかな曲線として形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア２５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部２２としては、カーカス２４をビードコア２５に巻きつける構造のほか、カーカス２４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示するトラック・バス用タイヤ２０においては、ビードコア２５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー２６が配置されているが、このビードフィラー２６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。

　本発明のトラック・バス用タイヤ２０においては、トレッドパターンとしては、リブ状陸部主体のパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　トレッドゴムとしては、特に制限はなく、従来から用いられているゴムを用いることができる。また、トレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、例えば、いわゆるキャップ・ベース構造であってもよい。複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。

　さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていてもよく、いわゆる、分割トレッド構造でもよい。上記の複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。また、トレッド部は、タイヤ幅方向の端部に角部２１ａが形成されていることが好ましい。

　次に、本発明の建設車両用タイヤについて説明する。
　図６は、本発明のタイヤの一例の建設車両用タイヤの一構成例を示すタイヤ幅方向断面図である。図示する建設車両用タイヤ３０においては、接地部を形成するトレッド部３１と、このトレッド部３１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部３２と、各サイドウォール部３２の内周側に連続するビード部３３と、を備えている。トレッド部３１、サイドウォール部３２およびビード部３３は、一方のビード部３３から他方のビード部３３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカスプライからなるカーカス３４により補強されている。なお、図示する建設車両用タイヤ３０においては、一対のビード部３３にはそれぞれビードコア３５が埋設され、カーカス３４は、このビードコア３５の周りにタイヤ内側から外側に折り返して係止されている。さらに、ビードコア３５のタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー３６が配置されている。

　図示する建設車両用タイヤ３０においては、カーカス３４のクラウン部タイヤ径方向外側に、本発明の補強部材１が配設されている。本発明においては、補強部材１を構成する芯材層２として、補強部材１の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料からなる板状体を用いるものであればよく、これにより、補強部材１に起因するタイヤ寿命の低下を抑制したタイヤを得ることができる。

　図示する建設車両用タイヤ３０においては、補強部材１の外側に、さらに、４層のベルト層３７ａ～３７ｄが、順次配設されている。一般に、建設車両用タイヤは、４層または６層のベルト層からなり、６層のベルト層からなる場合は、第１ベルト層と第２ベルト層とが内側交錯ベルト層群を、第３ベルト層と第４ベルト層とが中間交錯ベルト層群を、第５ベルト層と第６ベルト層とが外側交錯ベルト層群を、それぞれ形成している。図示する建設車両用タイヤにおいては、内側交錯ベルト層群を本発明の補強部材１で置き換え、中間交錯ベルト層群および外側交錯ベルト層群としてベルト層３７ａ～３７ｄを配置しているが、本発明においては、内側交錯ベルト層群、中間交錯ベルト層群および外側交錯ベルト層群のうち少なくとも１つが、補強部材１により置き換えられているものであればよく、すべてを補強部材１により置き換えてもよい。また、４層のベルト層からなる建設車両用タイヤの場合は、第１ベルト層および第２ベルト層、または、第３ベルト層および第４ベルト層のいずれか一方または双方を、補強部材１と置き換えることができる。

　なお、６層のベルト層の場合、トレッド幅方向において、内側交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の２５％以上７０％以下、中間交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の５５％以上９０％以下、外側交錯ベルト層群の幅は、トレッド踏面の幅の６０％以上１１０％以下とすることができる。また、トレッド面視において、カーカスコードに対する内側交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は７０°以上８５°以下、カーカスコードに対する中間交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は５０°以上７５°以下、カーカスコードに対する外側交錯ベルト層群のベルトコードの傾斜角度は７０°以上８５°以下とすることができる。

　本発明の建設車両用タイヤ３０において、補強部材１と置き換えないベルト層３７は、補強コードのゴム引き層からなり、タイヤ周方向に対し所定の角度をなす傾斜ベルトとすることができる。傾斜ベルト層の補強コードとしては、例えば、金属コード、特にスチールコードを用いるのが最も一般的であるが、有機繊維コードを用いてもよい。スチールコードは鉄を主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むスチールフィラメントからなるものを用いることができる。

　スチールコードとしては、複数のフィラメントを撚り合せたコード以外にも、スチールモノフィラメントコードを用いてもよい。なお、スチールコードの撚り構造も種々の設計が可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するスチールコード同士の距離も様々なものが使用できる。また、異なる材質のフィラメントを撚り合せたコードを採用することもでき、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。なお、他のベルト層の補強コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１０°以上とすることが好ましい。また、他のベルト層を設ける場合、最も幅の大きい最大幅傾斜ベルト層の幅は、トレッド幅の９０％～１１５％とするのが好ましく、特に１００％～１０５％が好ましい。なお、図示するように、ベルト層３７の端部のタイヤ半径方向内側には、ベルトアンダークッションゴム３８を設けることが好ましい。これにより、ベルト層３７端部の歪・温度を低減して、タイヤ耐久性を向上させることができる。

　本発明の建設車両用タイヤにおいては、カーカス３４は従来構造を含めて種々の構成を採用することができ、ラジアル構造、バイアス構造のいずれであってもよい。カーカス３４としては、スチールコード層からなるカーカスプライを１～２層とすることが好ましい。また、例えば、タイヤ径方向におけるカーカス最大幅位置は、ビード部３３側に近づけてもよく、トレッド部３１側に近づけてもよい。例えば、カーカス３４の最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。また、カーカス３４は、図示するように、１対のビードコア３５間を途切れずに延びる構造が一般的であり好ましいが、ビードコア３５から延びてトレッド部３１付近で途切れるカーカス片を一対用いて形成することもできる。

　また、カーカス３４の折り返し部は、さまざまな構造を採用することができる。例えば、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端よりもタイヤ径方向内側に位置させることができ、また、カーカス３４の折り返し端をビードフィラー３６の上端やタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側まで伸ばしてもよく、この場合、補強部材１またはベルト層３７のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側まで伸ばすこともできる。さらに、カーカスプライが複数層の場合には、カーカス３４の折り返し端のタイヤ径方向位置を異ならせることもできる。また、カーカス３４の折り返し部を存在させずに、複数のビードコア部材で挟み込んだ構造としてもよく、ビードコア３５に巻きつけた構造を採用することもできる。なお、カーカス３４の打ち込み数としては、一般的には５～６０本／５０ｍｍの範囲であるが、これに限定されるものではない。

　本発明の建設車両用タイヤ３０においては、サイドウォール部３２の構成についても既知の構造を採用することができる。例えば、タイヤ最大幅位置は、ビードベース部からタイヤ径方向外側に、タイヤ高さ対比で５０％～９０％の範囲に設けることができる。本発明の建設車両用タイヤ３０においては、リムフランジと接触する凹部が形成されていることが好ましい。

　また、ビードコア３５は、円形や多角形状など、さまざまな構造を採用することができる。なお、上述のとおり、ビード部３３としては、カーカス３４をビードコア３５に巻きつける構造のほか、カーカス３４を複数のビードコア部材で挟みこむ構造としてもよい。図示する建設車両用タイヤ３０においては、ビードコア３５のタイヤ半径方向外側にビードフィラー３６が配置されているが、このビードフィラー３６は、タイヤ径方向に分かれた複数のゴム部材から構成されていてもよい。

　本発明の建設車両用タイヤ３０においては、トレッドパターンとしては、ラグパターン、ブロックパターン、非対称パターンでもよく、回転方向指定であってもよい。

　ラグパターンとしては、赤道面近傍から接地端までタイヤ幅方向に延びる幅方向溝を有するパターンとしてもよく、この場合に周方向溝を含まなくてもよい。

　ブロックパターンは、周方向溝と幅方向溝によって区画されたブロック陸部を有するパターンである。特に建設車両用タイヤの場合には、耐久性の観点からブロックを大きくすることが好ましく、例えば、ブロックのタイヤ幅方向に測った幅はトレッド幅の２５％以上５０％以下とすることが好ましい。

　建設車両用タイヤ３０においては、トレッド部３１のゴムゲージは耐久性の観点から厚い方が好ましく、タイヤ外径の１．５％以上４％以下が好ましく、より好ましくは２％以上３％以下である。また、トレッド部３１の接地面に対する溝面積の割合（ネガティブ率）は、２０％以下が好ましい。これは、建設車両用タイヤ３０は、低速かつ乾燥地域での使用が主体であるため、排水性のためネガティブ率を大きくする必要が無いためである。建設車両用タイヤのタイヤサイズとしては、例えばリム径が２０インチ以上、特に大型とされるものはリム径が４０インチ以上のものである。

　以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
　芯材層としてのポリエステル樹脂からなる板状体（厚さ：１．６ｍｍ，補強部材の幅方向における端部を、断面半円状に切削処理することにより角取りしたもの）と、その外側に螺旋状に巻き付けられた炭素繊維からなる補強コードを含む螺旋状コード層（コード角度：タイヤ周方向に対し２０°）と、を有する補強部材を、図５に示すようにしてトラック・バス用タイヤに適用して、実施例の供試タイヤを作製した。また、芯材層に代えて、芯材コードとしてスチールコードを用いて、これをゴムにより被覆してなる１層の芯材コード層（厚さ：１．６ｍｍ，コード角度：タイヤ周方向に対し５０°）を用いた以外は実施例と同様にして、比較例の供試タイヤを作製した。

　得られた各供試タイヤについて、走行耐久試験を行ったところ、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤと比較してタイヤ寿命が延びていることが確認された。

１　補強部材
２　芯材層
２Ａ，２Ｂ　芯材層の、補強部材の幅方向における端部
３　螺旋状コード層
３ａ　補強コード
１０　乗用車用タイヤ
１１，２１，３１　トレッド部
１２，２２，３２　サイドウォール部
１３，２３，３３　ビード部
１３ａ　凹部
１４，２４，３４　カーカス
１５，２５，３５　ビードコア
１６，２６，３６　ビードフィラー
１７　ベルト補強層
１７ａ　キャップ層
１７ｂ　レイヤー層
２０　トラック・バス用タイヤ
２１ａ　角部
２７，３７，３７ａ～３７ｄ　ベルト層
２８，３８　ベルトアンダークッションゴム
３０　建設車両用タイヤ
　

Claims

　芯材層と、該芯材層に螺旋状に巻き付けられた補強コードを含む螺旋状コード層と、を有する補強部材であって、
　前記芯材層が、補強部材の幅方向における端部が角取りされた、樹脂材料よりなる板状体からなることを特徴とする補強部材。
　前記板状体の、補強部材の幅方向における端部が、断面半円状に切削処理されてなる請求項１記載の補強部材。
　前記板状体の、補強部材の幅方向における端部が、溶融処理されてなる請求項１記載の補強部材。
　タイヤ用補強部材である請求項１～３のうちいずれか一項記載の補強部材。
　請求項１～４のうちいずれか一項記載の補強部材を用いたことを特徴とするタイヤ。