WO2021024951A1

WO2021024951A1 - 空気入りタイヤ

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Publication number: WO2021024951A1
Application number: PCT/JP2020/029509
Authority: WO
Inventors: 誠人尾崎; 張替　紳也; 裕記杉浦; 美由紀中島
Original assignee: 横浜ゴム株式会社
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2021-02-11
Also published as: CN114206633A; DE112020003164T5; JP7103318B2; CN114206633B; JP2021024510A; US20220266632A1

Abstract

ロードノイズを低減しながら、高速走行時や湿熱条件下における耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。トレッド部１におけるベルト層７の外周側に、タイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回された有機繊維コードからなるベルトカバー層８を設け、この有機繊維コードとして１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）～５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）の範囲にあるポリエチレンテレフタレート繊維コードを使用し、この有機繊維コードを被覆するコートゴムを、ゴム成分として天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる１種以上を含み、前記ゴム成分中に天然ゴムを５０質量％以上含み、前記ゴム成分１００質量部に対して亜鉛華が５．０質量部～９．０質量部配合されたゴム組成物で構成する。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維コードをベルトカバー層に用いた空気入りタイヤに関する。

　乗用車用又は小型トラック用の空気入りタイヤは、一般的に、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、ベルト層の外周側にタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回された複数本の有機繊維コードを含むベルトカバー層が配置された構造を有する。この構造において、ベルトカバー層は高速耐久性の改善に寄与すると共に、中周波ロードノイズの低減にも寄与する。

　従来、ベルトカバー層に使用される有機繊維コードはナイロン繊維コードが主流であるが、ナイロン繊維コードに比べて高弾性であり、かつ安価なポリエチレンテレフタレート繊維コード（以下、ＰＥＴ繊維コードと言う）を使用することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ＰＥＴ繊維コードは、従来のナイロン繊維コードと比べると発熱しやすい傾向があり、特に、コードに掛かる張力が低いほど発熱しやすいという問題があった。そのため、コードに掛かる張力を制御して発熱を抑制しながら、高速走行時や湿熱条件下における耐久性を向上し、且つ、ロードノイズを低減するための対策が求められている。

日本国特開２００１‐６３３１２号公報

　本発明の目的は、ＰＥＴ繊維コードをベルトカバー層に用いてロードノイズを低減するにあたって、高速走行時や湿熱条件下における耐久性を向上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の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、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層のベルト層と、前記ベルト層の外周側に配置されたベルトカバー層とを有する空気入りタイヤにおいて、前記ベルトカバー層はコートゴムで被覆された有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回することで構成され、前記有機繊維コードは１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）～５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）の範囲にあるポリエチレンテレフタレート繊維コードであり、前記コートゴムが、ゴム成分として天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる１種以上を含み、前記ゴム成分中の天然ゴムの配合量が５０質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して亜鉛華が５．０質量部～９．０質量部配合されたゴム組成物からなることを特徴とする。

　本発明者は、ＰＥＴ繊維コードからなるベルトカバー層を備えた空気入りタイヤについて鋭意研究した結果、ＰＥＴ繊維コードのディップ処理を適正化し、１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率を所定の範囲に設定することにより、ベルトカバー層として好適なコードの耐疲労性とタガ効果が得られることを知見し、本発明に至った。即ち、本発明では、ベルトカバー層を構成する有機繊維コードとして、１００℃での２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）～５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）の範囲にあるＰＥＴ繊維コードを使用することにより、空気入りタイヤの耐久性を良好に維持しながら、ロードノイズを効果的に低減することができる。

　更に、このＰＥＴ繊維コードを被覆するコートゴムとして、ゴム成分として天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる１種以上を含み、前記ゴム成分中の天然ゴムの配合量が５０質量％以上であり、ゴム成分１００質量部に対して亜鉛華が５．０質量部～９．０質量部配合されたゴム組成物からなるものを用いているので、コートゴムに上述のＰＥＴ繊維コードと組み合わせるのに適した物性を付与して、コートゴムの高温破断物性を向上することができ、タイヤの耐久性（湿熱耐久性、高速耐久性）を向上することができる。

　本発明においては。有機繊維コードのタイヤ内におけるコード張力が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。これにより、発熱を抑制してタイヤの耐久性を向上するには有利になる。

　本発明においては、コートゴムの１００℃における破断強度が１０．０ＭＰａ以上であり、コートゴムの１００℃における破断伸びが２８０％以上であることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を向上するには有利になる。

　本発明においては、静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で測定したコートゴムの貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）が、３．０ＭＰａ≦Ｅ１（１００℃）≦６．０ＭＰａであることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を向上するには有利になる。

　本発明においては、コートゴム中の遊離硫黄の割合が０．２％以下であることが好ましい。これによりタイヤの耐久性を向上するには有利になる。

図１は、本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤを示す子午線断面図である。

　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に示すように、本発明の空気入りタイヤは、トレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、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。図１において、符号ＣＬはタイヤ赤道を示す。図１は子午線断面図であるため描写されないが、トレッド部１、サイドウォール部２、ビード部３は、それぞれタイヤ周方向に延在して環状を成しており、これにより空気入りタイヤのトロイダル状の基本構造が構成される。以下、図１を用いた説明は基本的に図示の子午線断面形状に基づくが、各タイヤ構成部材はいずれもタイヤ周方向に延在して環状を成すものである。

　図示の例では、トレッド部１の外表面にタイヤ周方向に延びる複数本（図示の例では４本）の主溝が形成されているが、主溝の本数は特に限定されない。また、主溝の他にタイヤ幅方向に延びるラグ溝を含む各種の溝やサイプを形成することもできる。

　左右一対のビード部３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含むカーカス層４が装架されている。各ビード部には、ビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面略三角形状のビードフィラー６が配置されている。カーカス層４は、ビードコア５の廻りにタイヤ幅方向内側から外側に折り返されている。これにより、ビードコア５およびビードフィラー６はカーカス層４の本体部（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）と折り返し部（各ビード部３においてビードコア５の廻りに折り返されて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分）とにより包み込まれている。カーカス層４の補強コードとしては、例えばポリエステルコードが好ましく使用される。

　一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図示の例では２層）のベルト層７が埋設されている。各ベルト層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。これらベルト層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、例えばスチールコードが好ましく使用される。

　更に、ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上とロードノイズの低減を目的として、ベルトカバー層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層８において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°～５°に設定されている。本発明では、ベルトカバー層８は、ベルト層７の全域を覆うフルカバー層８ａを必ず含み、任意でベルト層７の両端部を局所的に覆う一対のエッジカバー層８ｂを含む構成にすることができる（図示の例では、フルカバー層８ａおよびエッジカバー層８ｂの両方を含む）。ベルトカバー層８は、少なくとも１本の有機繊維コードを引き揃えてコートゴムで被覆したストリップ材をタイヤ周方向に螺旋状に巻回して構成するとよく、特にジョイントレス構造とすることが望ましい。

　本発明では、ベルトカバー層８を構成する有機繊維コードとして、１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）～５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）の範囲にあるポリエチレンテレフタレート繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）が使用される。このようにベルトカバー層８を構成する有機繊維コードとして、特定のＰＥＴ繊維コードを用いることで、空気入りタイヤの耐久性を良好に維持しながら、ロードノイズを効果的に低減することができる。このＰＥＴ繊維コードの１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）未満であると、中周波ロードノイズを十分に低減することができない。ＰＥＴ繊維コードの１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）を超えると、コードの耐疲労性が低下してタイヤの耐久性が低下する。尚、本発明において、１００℃での２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率［Ｎ／（ｔｅｘ・％）］は、ＪＩＳ－Ｌ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、つかみ間隔２５０ｍｍ、引張速度３００±２０ｍｍ／分の条件にて引張試験を実施し、荷重‐伸び曲線の荷重２．０ｃＮ／ｄｔｅｘに対応する点における接線の傾きを１ｔｅｘ当たりの値に換算することで算出される。

　更に、この有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）は、ベルトカバー層８として用いるにあたって、タイヤ内におけるコード張力が好ましくは０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ～２．０ｃＮ／ｄｔｅｘであるとよい。このようにタイヤ内におけるコード張力を設定することで、発熱を抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。この有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）のタイヤ内におけるコード張力が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、ｔａｎδのピークが上昇してしまい、タイヤの耐久性を向上する効果が充分に得られない。尚、ベルトカバー層８を構成する有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）のタイヤ内におけるコード張力は、ベルトカバー層を構成するストリップ材の末端よりも２周以上タイヤ幅方向内側において測定するものとする。

　ベルトカバー層８を構成する有機繊維コードとして用いるＰＥＴ繊維コードは、更に、１００℃における熱収縮応力が０．６ｃＮ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。このように１００℃における熱収縮応力を設定することで、より効果的に空気入りラジアルタイヤの耐久性を良好に維持しながら、ロードノイズを効果的に低減することができる。ＰＥＴ繊維コードの１００℃における熱収縮応力が０．６ｃＮ／ｔｅｘよりも小さいと走行時のタガ効果を充分に向上することができず、高速耐久性を十分に維持することが難しくなる。ＰＥＴ繊維コードの１００℃における熱収縮応力の上限値は特に限定されないが、例えば２．０ｃＮ／ｔｅｘにするとよい。尚、本発明において、１００℃での熱収縮応力（ｃＮ／ｔｅｘ）は、ＪＩＳ‐Ｌ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、試料長さ５００ｍｍ、加熱条件１００℃×５分の条件にて加熱したときに測定される試料コードの熱収縮応力である。

　上述のような物性を有するＰＥＴ繊維コードを得るために、例えばディップ処理を適正化すると良い。つまり、カレンダー工程に先駆けて、ＰＥＴ繊維コードには接着剤のディップ処理が行われるが、２浴処理後のノルマライズ工程において、雰囲気温度を２１０℃～２５０℃の範囲内に設定し、コード張力を２．２×１０^-2Ｎ／ｔｅｘ～６．７×１０^-2Ｎ／ｔｅｘの範囲に設定することが好ましい。これにより、ＰＥＴ繊維コードに上述のような所望の物性を付与することができる。ノルマライズ工程におけるコード張力が２．２×１０^-2Ｎ／ｔｅｘよりも小さいとコード弾性率が低くなり、中周波ロードノイズを十分に低減することができず、逆に６．７×１０^-2Ｎ／ｔｅｘよりも大きいとコード弾性率が高くなり、コードの耐疲労性が低下する。

　トレッド部１において、上述のタイヤ構成部材（カーカス層４、ベルト層７、ベルトカバー層８）の外周側にはトレッドゴム層１０が配置される。特に、本発明では、トレッドゴム層１０は、物性の異なる２種類のゴム層（キャップトレッド層１１およびアンダートレッド層１２）がタイヤ径方向に積層した構造を有する。尚、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはサイドゴム層２０が配置され、ビード部３におけるカーカス層４の外周側（タイヤ幅方向外側）にはリムクッションゴム層３０が配置されている。

　上述のベルトカバー層８を構成する有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）は、コートゴム（以下、ベルトカバーコートゴムという）によって被覆されている。ベルトカバーコートゴムを構成するゴム組成物は、ゴム成分として天然ゴムを必ず含み、任意でスチレンブタジエンゴムおよび／またはブタジエンゴムを組み合わせて用いることもできる。天然ゴムは、ゴム成分中に５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上含まれる。特に、天然ゴムとスチレンブタジエンゴムの２種を併用若しくは、天然ゴムとスチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムの３種を併用することが好ましく、前者の場合、天然ゴムの配合量を６０質量％～８０質量％、スチレンブタジエンゴムの配合量を２０質量％～４０質量％にするとよい。後者の場合、天然ゴムの配合量を５０質量％～７０質量％、スチレンブタジエンゴムの配合量を１０質量％～４０質量％、ブタジエンゴムの配合量を５質量％～２０質量％にすると良い。いずれの場合も、天然ゴムの配合量が５０質量％未満であると、本発明の所望の効果が充分に得られない。尚、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムとしては、空気入りタイヤ（特に、ベルトカバーコートゴム）に通常用いられるものを使用することができる。

　本発明において、ベルトカバーコートゴムを構成するゴム組成物には亜鉛華が必ず配合される。亜鉛華の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して５．０質量部～９．０質量部、好ましくは６．５質量部～８．５質量部である。このように亜鉛華を配合することで、ベルトカバーコートゴムの物性が良好になり、タイヤの耐久性を向上するには有利になる。亜鉛華の配合量が５．０質量部未満であると、ベルトカバーコートゴムの硬度を十分に確保することが難しくなる。亜鉛華の配合量が９．０質量部を超えると、耐疲労性が低下する虞がある。

　本発明において、ベルトカバーコートゴムを構成するゴム組成物には、更にカーボンブラックを配合することができる。カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００質量部に対して好ましくは３５質量部～６５質量部、より好ましくは４０質量部～６０質量部である。このようにカーボンブラックを配合することで、硬度や強度を高めることができ、ベルトカバーコートゴムに好適に用いることが可能になる。カーボンブラックの配合量が３５質量部未満であると、ベルトカバーコートゴムの硬度や強度を充分に確保することが難しくなる。カーボンブラックの配合量が６５質量部を超えると、転がり抵抗が悪化する虞がある。

　上記のようにカーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡは、好ましくは３５ｍ²／ｇ～１２０ｍ²／ｇ、より好ましくは４０ｍ²／ｇ～９０ｍ²／ｇである。このように特定のカーボンブラックを用いることで、ベルトカバーコートゴムの硬度や強度を適度に高めることができる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが３５ｍ²／ｇ未満であると、ベルトカバーコートゴムの硬度や強度を充分に確保することが難しくなる。カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ₂ＳＡが１２０ｍ²／ｇを超えると、転がり抵抗が悪化する虞がある。尚、本発明において、カーボンブラックの窒素吸着比表面積Ｎ_２ＳＡは、ＪＩＳ　Ｋ６２１７‐７に準拠して測定される。

　本発明において、ベルトカバーコートゴムを構成するゴム組成物には、更に硫黄を配合することができる。硫黄の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して好ましくは２．０質量部～３．５質量部、より好ましくは２．３質量部～３．２質量部である。このように硫黄を配合することで、ベルトカバーコートゴムの硬度を適度に高めることができる。硫黄の配合量が２．０質量部未満であると、ベルトカバーコートゴムの硬度を十分に確保することが難しくなる。硫黄の配合量が３．５質量部を超えると、ベルトカバーコートゴムの伸びが低下する虞がある。

　本発明において、ベルトカバーコートゴムを構成するゴム組成物には、更に加硫促進剤を配合することができる。加硫促進剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して好ましくは０．５質量部～２．０質量部、より好ましくは０．７質量部～１．５質量部である。このように加硫促進剤を配合することで、ベルトカバーコートゴムの硬度を適度に高めることができる。加硫促進剤の配合量が０．５質量部未満であると、ベルトカバーコートゴムの硬度を十分に確保することが難しくなる。加硫促進剤の配合量が２．０質量部を超えると、ベルトカバーコートゴムの伸びが低下する虞がある。

　ベルトカバーコートゴムは上述の組成からなるが、その１００℃における破断強度は、好ましくは１０．０ＭＰａ以上、より好ましくは１１ＭＰａ以上、更に好ましくは１２ＭＰａ以上であるとよい。また、ベルトカバーコートゴムの１００℃における破断伸びは、好ましくは２８０％以上、より好ましくは３００％以上、更に好ましくは３３０％以上であるとよい。これに加えて、１００％伸長時のモジュラス（Ｍ１００）が、好ましくは１．５ＭＰａ～３．５ＭＰａ、より好ましくは１．８ＭＰａ～３．２ＭＰａであるとよい。このように各物性を設定することで、ベルトカバーコートゴムが上述の有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）と組み合わせて用いるのに適した物性になり、タイヤの耐久性を向上するには有利になる。破断強度が１０．０ＭＰａ未満であると耐久性を充分に確保することが難しくなる。破断伸びが２８０％未満であると、耐久性を充分に確保することが難しくなる。１００％伸長時のモジュラス（Ｍ１００）が１．５ＭＰａ未満であると、操縦安定性が低下する。１００％伸長時のモジュラス（Ｍ１００）が３．５ＭＰａを超えると、接着性が低下して高速耐久性が悪化する虞がある。尚、本発明において、破断強度、破断伸び、１００％伸長時のモジュラス（Ｍ１００）は、ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して、引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、温度１００℃の条件で３号ダンベルを使用して測定したものである。

　ベルトカバーコートゴムは、ＪＩＳ　Ｋ６３９４：２００７に準拠して、静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で測定した貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）の範囲が、好ましくは３．０ＭＰａ以上６．０ＭＰａ以下、より好ましくは３．５ＭＰａ～５．５ＭＰａであるとよい。このように貯蔵弾性率を設定することで、高速耐久性を向上することができる。貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）が上述の範囲から外れると、高速耐久性を良好に発揮することが難しくなる。

　本発明では、上記のようにベルトカバー層８を構成する有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）とベルトカバーコードゴムのそれぞれについて弾性率が設定されるが、ベルトカバー層８を構成する有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）の弾性率（１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率）をＡとし、ベルトカバーコートゴムの弾性率（静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で測定した貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃））をＢとしたときの、これらの比Ａ／Ｂが好ましくは０．６～１．６、より好ましくは０．７～１．５であるとよい。このように弾性率の関係を設定することで、効果的に高速耐久性を向上することができる。比Ａ／Ｂが上述の範囲から外れると、高速耐久性を良好に発揮することが難しくなる。

　加硫後のベルトカバーコートゴムにおいて、ゴム中の遊離硫黄（加硫後において、架橋に関与せずに遊離した状態で残存する硫黄原子）の割合が好ましくは０．２％以下、より好ましくは０．１５％以下、更に好ましくは０．０８％以下であるとよい。このように遊離硫黄の割合を低く抑えることで、高速耐久性を効果的に向上することができる。遊離硫黄の割合が０．２％を超えると高速耐久性を向上する効果が充分に得られない虞がある。尚、本発明において、遊離硫黄の割合は、ＪＩＳ　Ｋ６２３４に準拠して測定するものとする。

　タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１８であり、図１に例示する基本構造を有し、ベルトカバー層を構成する有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）について、１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率［ｃＮ／（ｔｅｘ・％）］、タイヤ内におけるコード張力［ｃＮ／ｄｔｅｘ］を表１～２に記載されるように設定し、且つ、この有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）を被覆するコートゴム（ベルトカバーコートゴム）について、コートゴムを構成するゴム組成物の配合、１００℃における破断強度ＴＢ（１００℃）［ＭＰａ］、１００℃における破断伸びＥＢ（１００℃）［％］、１００℃における貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）［ＭＰａ］、遊離硫黄の割合［％］を表１～２のように異ならせた従来例１、比較例１～５、実施例１～１３のタイヤを製作した。

　いずれの例においても、ベルトカバー層は、１本の有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）を引き揃えてコートゴムで被覆してなるストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻回したジョイントレス構造を有している。ストリップにおけるコード打ち込み密度は５０本／５０ｍｍである。また、有機繊維コード（ＰＥＴ繊維コード）はそれぞれ１１００ｄｔｅｘ／２の構造を有する。

　各例において、１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率［ｃＮ／（ｔｅｘ・％）］は、ＪＩＳ－Ｌ１０１７の「化学繊維タイヤコード試験方法」に準拠し、つかみ間隔２５０ｍｍ、引張速度３００±２０ｍｍ／分の条件にて引張試験を実施し、荷重‐伸び曲線の荷重２．０ｃＮ／ｄｔｅｘに対応する点における接線の傾きを１ｔｅｘ当たりの値に換算することで算出した。また、タイヤ内におけるコード張力［ｃＮ／ｄｔｅｘ］は、トレッド部からトレッドゴムを取り除いてベルトカバー層を露出させ、ベルトカバー層の所定の長さ範囲から繊維コードを引き剥がし、その採取後の長さを測定し、採取前の長さに対する収縮量を求めた。具体的には、最外側のベルト層のセンター部に位置する５本の繊維コードについて収縮量の平均値を求めた。そして、その収縮量（％）に対応する荷重をＳ－Ｓ曲線から求め、１ｄｔｅｘ当たりの値に換算することにより測定した。

　各例について、ベルトカバーコートゴムの１００℃における破断強度ＴＢ（１００℃）［ＭＰａ］、１００℃における破断伸びＥＢ（１００℃）［％］、１００℃における貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）［ＭＰａ］は、各例のゴム組成物を所定形状の金型を用いて１８０℃で、５分間加硫し、２ｍｍ厚のシート状の加硫ゴム試験片を作成し、これを用いて以下の方法で測定した。

　　　ＴＢ（１００℃）およびＥＢ（１００℃）
　各例の加硫ゴム試験片を用いて、ＪＩＳ　Ｋ６２５１に準拠して、ダンベル型ＪＩＳ３号形試験片を作製し、恒温槽付き全自動引張り試験機　ストログラフＡＲ‐Ｔ（東洋精機製作所社製）を用いて、引張り速度５００ｍｍ／ｍｉｎ、温度１００℃の条件で引張り試験を行い、破断時の応力（１００℃における破断強度ＴＢ（１００℃）［ＭＰａ］）と伸び（１００℃における破断伸びＥＢ（１００℃）［％］）を測定した。

　　　Ｅ１（１００℃）
　各例の加硫ゴム試験片を用いて、ＪＩＳ　Ｋ６３９４：２００７に準拠して、粘弾性スペクトロメータ（東洋精機製作所社製）を用いて、伸張変形歪率１０％±２％、振動数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で、１００℃における貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）［ＭＰａ］を測定した。

　遊離硫黄の割合［％］は、ＪＩＳ　Ｋ６２３４記載の亜硫酸ナトリウム法を使用して測定した。

　これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、ロードノイズ、湿熱耐久性、高速耐久性を評価し、その結果を表１，２に併せて示した。

　　　ロードノイズ
　各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付けて、排気量２．５Ｌの乗用車（前輪駆動車）の前後車輪として装着し、空気圧を２３０ｋＰａとし、運転席の窓の内側に集音マイクを設置し、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈの条件で走行させた際の周波数３１５Ｈｚ付近の音圧レベルを測定した。評価結果としては、従来例を基準とし、その基準に対する変化量（ｄＢ）を示した。

　　　湿熱耐久性
　各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付け、内圧２３０ｋＰａで酸素を封入した状態で温度７０℃、湿度９５％に保持されたチャンバー内に３０日間保管した。このように前処理された試験タイヤを、表面が平滑な鋼製で直径１７０７ｍｍのドラムを備えたドラム試験機に装着し、周辺温度を３８±３℃に制御し、速度１２０ｋｍ／ｈか２４時間毎に１０ｋｍ／ｈずつ加速し、タイヤに故障が生じるまでの走行距離を計測した。評価結果は、走行距離の測定値を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、故障が生じるまでの走行距離が長く、湿熱耐久性が優れていることを意味する。

　　　高速耐久性
　各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付け、空気圧２３０ｋＰａを充填し、室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に装着し、ＪＩＳ　Ｄ４２３０に規定される高速耐久性試験を実施した後、引き続き１時間毎に８ｋｍ／ｈずつ加速し、タイヤに故障が生じるまでの走行距離を計測した。評価結果は、走行距離の測定値を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、故障が生じるまでの走行距離が長く、湿熱耐久性が優れていることを意味する。

　　　乾熱耐久性
　各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付け、酸素圧３５０ｋＰａを充填し、温度８０℃で５日間ギアオーブンで保管した。このような乾熱前処理したタイヤに空気圧２３０ｋＰａを充填し、室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に装着し、ＪＩＳ　Ｄ４２３０に規定される高速耐久性試験を実施した後、引き続き１時間毎に８ｋｍ／ｈずつ加速し、タイヤに故障が生じるまでの走行距離を計測した。評価結果は、走行距離の測定値を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、故障が生じるまでの走行距離が長く、乾熱耐久性が優れていることを意味する。

　表１～２において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ＮＲ：天然ゴム、ＳＴＲ２０
・ＳＢＲ：スチレンブタジエンゴム、日本ゼオン社製　ＳＢＲ１５０２
・ＣＢ１：カーボンブラック（ＨＡＦ）、キャボットジャパン社製　ショウブラックＮ３３０
・ＣＢ２：カーボンブラック（ＧＰＦ）、親日化カーボン社製　ニテロン＃ＮＧ
・ＣＢ３：カーボンブラック（ＩＳＡＦ）、キャボットジャパン社製　ショウブラックＮ２３４
・アロマオイル：昭和シェル石油社製　エキストラクト４号
・老化防止剤：大内新興化学工業社製　ノクラック２２４
・ステアリン酸：日本油脂社製　ビーズステアリン酸ＮＹ
・亜鉛華：正同化学工業社製　酸化亜鉛３種
・加硫促進剤：三新化学工業社製　ＮＳ‐Ｇ
・不溶性硫黄：四国化成工業社製　ミュークロンＯＴ‐２０（硫黄含有量：８０質量％）

　表１，２から判るように、実施例１～１３のタイヤは、基準となる従来例１との対比において、ロードノイズを低減し、且つ、湿熱耐久性、乾熱耐久性および高速耐久性を向上した。一方、比較例１のタイヤは、ベルトカバー層を構成するポリエチレンテレフタレート繊維コードの１００℃での２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が高く、且つ、コートゴムにおける天然ゴムと亜鉛華の配合量が少ないため、湿熱耐久性、乾熱耐久性、および高速耐久性が悪化した。比較例２のタイヤは、ベルトカバー層を構成するポリエチレンテレフタレート繊維コードの１００℃での２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が低く、且つ、コートゴムにおける天然ゴムと亜鉛華の配合量が少ないため、ロードノイズを充分に低減することができず、また、湿熱耐久性が悪化した。比較例３のタイヤは、コートゴムにおける天然ゴムと亜鉛華の配合量が少ないため、湿熱耐久性が悪化した。比較例４のタイヤは、コートゴムにおける天然ゴムの配合量が少ないため、湿熱耐久性や高速耐久性が悪化した。比較例５のタイヤは、コートゴムにおける亜鉛華の配合量が多いため、湿熱耐久性や高速耐久性が悪化した。

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
５　ビードコア
６　ビードフィラー
７　ベルト層
８　ベルトカバー層
８ａ　フルカバー層
８ｂ　エッジカバー層
１０　トレッドゴム層
１１　キャップトレッド層
１２　アンダートレッド層
２０　サイドゴム層
３０　リムクッションゴム層
ＣＬ　タイヤ赤道

Claims

　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、前記一対のビード部間に装架されたカーカス層と、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に配置された複数層のベルト層と、前記ベルト層の外周側に配置されたベルトカバー層とを有する空気入りタイヤにおいて、
　前記ベルトカバー層はコートゴムで被覆された有機繊維コードをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻回することで構成され、前記有機繊維コードは１００℃における２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の弾性率が３．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）～５．５ｃＮ／（ｔｅｘ・％）の範囲にあるポリエチレンテレフタレート繊維コードであり、
　前記コートゴムが、ゴム成分として天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴムから選ばれる１種以上を含み、前記ゴム成分中の天然ゴムの配合量が５０質量％以上であり、前記ゴム成分１００質量部に対して亜鉛華が５．０質量部～９．０質量部配合されたゴム組成物からな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のタイヤ内におけるコード張力が０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
　前記コートゴムの１００℃における破断強度が１０．０ＭＰａ以上であり、前記コートゴムの１００℃における破断伸びが２８０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
　静歪１０％、動歪±２％、周波数２０Ｈｚ、温度１００℃の条件で測定した前記コートゴムの貯蔵弾性率Ｅ１（１００℃）が、３．０ＭＰａ≦Ｅ１（１００℃）≦６．０ＭＰａである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。
　前記コートゴム中の遊離硫黄の割合が０．２％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。