WO2021070582A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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寛太 安藤
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住友ゴム工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire in which the tread reinforcing element is made of a thermoplastic resin.
  • Patent Document 1 proposes a carcassless tire in which the tire skeleton member is made of a thermoplastic resin.
  • the tire skeleton member includes a pair of bead portions, a pair of side portions extending from the pair of bead portions, and a crown portion connecting the pair of side portions.
  • a tread made of vulcanized rubber is arranged on the crown portion.
  • a cord layer in which a reinforcing cord such as a steel cord is spirally wound is used as a tread reinforcing element.
  • the present invention is based on the fact that the tread reinforcing element is made of a thermoplastic resin and the formation position of the tread reinforcing element is regulated, and the production efficiency is improved while ensuring the stability of the ground contact shape of the tire.
  • the challenge is to provide pneumatic tires that can improve material recyclability.
  • the present invention is a pneumatic tire. Includes tread reinforcements located between the tire tread and the tire tread
  • the tread reinforcing element is made of a thermoplastic resin and is made of a thermoplastic resin. On any reference line across the tread reinforcement element and parallel to the tire equator.
  • the thickness center point of the tread reinforcing element is such that the distance L1 in the tire radial direction from the tire cavity surface is 50 to 95% of the tire radial distance L0 from the tire cavity surface to the tire contact patch. The range.
  • the pneumatic tire according to the present invention includes a toroid-shaped tire skeleton member including a pair of bead portions, a pair of sidewall portions, and an under tread portion connecting the pair of sidewall portions. It is preferable that the inner surface of the under tread portion in the radial direction of the tire forms the inner surface of the tire, and the tread reinforcing element is arranged on the outer surface in the radial direction of the tire.
  • the tire skeleton member is preferably made of the same or a plurality of types of thermoplastic resins.
  • a tread ground contact element forming the tire ground contact surface is provided outside the tread reinforcing element in the tire radial direction, and the tread ground contact element is a tread ground contact element. It is preferably made of vulcanized rubber or thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin forming the tread reinforcing element preferably has a tensile elastic modulus of 1000 MPa or more.
  • the thermoplastic resin forming the tire skeleton member preferably has a tensile elastic modulus of 30 to 200 MPa or less.
  • the tread reinforcing element contains a fibrous filler in the thermoplastic resin.
  • the filler is preferably oriented in the tire circumferential direction.
  • the tread reinforcing element is made of a thermoplastic resin. This eliminates the need for a process of winding the reinforcing cord, and can improve the production efficiency while improving the material recyclability.
  • the distance L1 in the tire radial direction from the tire cavity surface of the thickness center point of the tread reinforcing element is the distance L0 in the tire radial direction from the tire cavity surface to the tire contact patch. It is regulated in the range of 50 to 95%. That is, the tread reinforcing element is arranged near the tire contact patch.
  • the tread reinforcing element is made of thermoplastic resin, the stability of the ground contact shape of the tire can be ensured, and the adverse effect on running performance can be suppressed to a low level.
  • the pneumatic tire 1 of the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as a tire 1) has a tread reinforcing element 4 arranged between a tire cavity surface 1H and a tire contact patch 1S.
  • the tread reinforcing element 4 is made of a thermoplastic resin.
  • the tire 1 of this example includes a tread-shaped tire skeleton member 2 having a tire cavity surface 1H, a tread ground contact element 3 having a tire ground contact surface 1S, and an undertread portion 7 of the tire skeleton member 2. It includes a tread reinforcing element 4 arranged between the tread grounding element 3 and the tread ground element 3.
  • the tire 1 is a tire for a passenger car.
  • the present invention is not limited to this, and can be adopted for tires of various categories such as for motorcycles, light trucks, and heavy-duty trucks.
  • the tire skeleton member 2 includes a pair of bead portions 5, a pair of sidewall portions 6 extending outward from the pair of bead portions 5 in the radial direction of the tire, and an under tread portion 7 connecting the pair of sidewall portions 6.
  • the inner surface of the under tread portion 7 in the radial direction of the tire forms the tire inner space surface 1H.
  • the bead portion 5 is a portion that fits into the rim R when the rim is assembled.
  • the sidewall portion 6 is a portion constituting the side portion of the tire 1, and extends outward in the tire radial direction while being curved in an arc shape that is convex toward the outer side in the tire axial direction.
  • the under tread portion 7 is a portion that supports the tread ground contact element 3, and connects between the outer ends of the sidewall portion 6 in the tire radial direction.
  • the tire skeleton member 2 is made of the same or a plurality of types of thermoplastic resins.
  • the fact that the tire skeleton member 2 is made of the same thermoplastic resin means that the bead portion 5, the sidewall portion 6 and the under tread portion 7 are made of the same thermoplastic resin.
  • being composed of a plurality of types of thermoplastic resins means that, for example, the bead portion 5, the sidewall portion 6, and the under tread portion 7 are composed of different thermoplastic resins.
  • the pair of sidewall portions 6 and the under tread portion 7 are composed of the second thermoplastic resin M2. Further, a case where the pair of bead portions 5 is composed of the third thermoplastic resin M3 is shown.
  • the tire skeleton member 2 includes a first base 8A made of the second thermoplastic resin M2 and a second base 8B made of the third thermoplastic resin M3. Then, the first substrate 8A forms a pair of sidewall portions 6 and an under tread portion 7. Further, the second substrate 8B forms a pair of bead portions 5.
  • the boundary surface K between the first base 8A and the second base 8B is inclined with respect to the tire axial direction line, which is the bonding strength between the first base 8A and the second base 8B. It is preferable to increase the amount of tires.
  • the intersection Po of the outer surface of the tire skeleton member 2 and the boundary surface K is preferably located inside the intersection Pi of the inner surface of the tire skeleton member 2 and the boundary surface K in the tire radial direction. As a result, the exposed area of the outer surface of the second base 8B is reduced, which helps to suppress damage such as cracks due to tire deformation.
  • the height hb of the intersection Po in the tire radial direction from the bead baseline BL is preferably in the range of 1.0 to 3.0 times the rim flange height hf. If it is less than 1.0 times, it becomes difficult to sufficiently improve the steering stability. On the contrary, if it exceeds 3.0 times, the effect of suppressing damage such as cracks is reduced, and the riding comfort performance is disadvantageous.
  • the rim flange height hf is defined as the height of the top of the rim flange Rf in the tire radial direction from the bead baseline BL.
  • an annular bead core 10 is arranged in the second base 8B in order to increase the fitting force with the rim R.
  • a tape bead structure and a single wind structure can be appropriately adopted.
  • the tape bead structure an array of bead wires aligned in parallel with each other is spirally wound from the inside to the outside in the radial direction in a strip shape topped with rubber or a thermoplastic resin, whereby the bead core 10 is formed. ..
  • the single wind structure one bead wire is spirally and continuously wound in multiple rows and multiple stages, whereby the bead core 10 is formed.
  • a steel cord is preferably adopted, but an organic fiber cord can also be adopted.
  • the bead core 10 can also be excluded depending on the tire category and the like.
  • the tread reinforcing element 4 is arranged on the outer surface of the under tread portion 7 in the radial direction of the tire. Further, the tread ground contact element 3 is arranged on the outer side of the tread reinforcing element 4 in the radial direction of the tire.
  • the tread ground contact element 3 is a portion that comes into contact with the road surface, and the outer surface in the radial direction of the tire forms the tire ground contact surface 1S.
  • Tread grooves 9 for enhancing wet performance are formed on the tire contact patch 1S in various patterns.
  • the tread grounding element 3 can be formed from vulcanized rubber or a thermoplastic resin. However, from the viewpoint of improving material recyclability, it is preferable to form the tread grounding element 3 with a thermoplastic resin.
  • the tread ground element 3 When a thermoplastic resin is used for the tread ground element 3, the tread ground element 3 has a tensile elastic modulus E1 smaller than the tensile elastic moduli E2 and E3 of the second and third thermoplastic resins M2 and M3, respectively. It is preferable to use the first thermoplastic resin M1 from the viewpoint of improving the followability to the road surface and improving the grip.
  • the tensile elastic moduli E2 and E3 are preferably in the range of 30 to 200 MPa, and if it is less than 30 MPa, the rigidity of the tire skeleton member 2 itself becomes insufficient, and it becomes difficult to secure steering stability. On the contrary, if it exceeds 200 MPa, the vertical rigidity of the tire becomes excessive and the ride quality deteriorates. It is more preferable that E2 ⁇ E3 from the viewpoint of achieving both steering stability and ride comfort performance.
  • the tensile elastic modulus is a value measured according to the test method described in "Plastic-How to determine tensile properties" of JIS K7161.
  • the tread reinforcing element 4 is made of a thermoplastic resin, and in this example, a resin reinforcing layer made of a fourth thermoplastic resin M4 different from the first to third thermoplastic resins M1 to M3. Formed as 15.
  • the tensile elastic modulus E4 of the fourth thermoplastic resin M4 is larger than the tensile elastic moduli E1 to E3.
  • the tensile elastic modulus E4 of the fourth thermoplastic resin M4 is preferably 1000 MPa or more, more preferably 2000 MPa or more. Further, from the viewpoint of suppressing damage, the tensile strength of the fourth thermoplastic resin M4 is preferably 200 MPa or more.
  • the tread reinforcing element 4 In order to enhance the tagging effect of the tread reinforcing element 4, it is preferable to include a fibrous filler in the fourth thermoplastic resin M4, and it is more preferable to orient the filler in the tire circumferential direction.
  • Suitable fillers include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, cellulose nanofiber (CNF), cellulose nanocrystal (CNC) and the like, which can be used alone or in combination.
  • thermoplastic resin M4 Even when such a fourth thermoplastic resin M4 is used, the stability of the ground contact shape of the tire is reduced as compared with the case where the tread reinforcing element is formed by a reinforcing cord such as a steel cord, which adversely affects the running performance. Invites a tendency to give.
  • the tread reinforcing element 4 is arranged closer to the tire contact patch 1S. Specifically, as shown in FIG. 3, the following requirements are satisfied on an arbitrary reference line X extending across the tread reinforcing element 4 and parallel to the tire equator C.
  • the thickness center point 4P of the tread reinforcing element 4 is such that the distance L1 in the tire radial direction from the tire inner surface 1H is the tire radius from the tire inner surface 1H to the tire contact patch 1S. It is in the range of 50 to 95% of the distance L0 in the direction.
  • the thickness of the under tread portion 7 is increased, and the under tread portion 7 is restrained at a position close to the tire contact patch 1S.
  • the stability of the ground contact shape of the tire can be ensured, and the running performance, particularly the steering stability can be maintained high.
  • the distance L1 is less than 50% of the distance L0, the effect of ensuring the stability of the ground contact shape is not sufficiently exhibited.
  • the lower limit of the distance L1 is preferably 55% or more of the distance L0, and the upper limit is preferably 70% or less.
  • the value of the ratio L1 / L0 gradually increases from the tire equator C to the outside in the tire axial direction.
  • the "thermoplastic resin” includes a thermoplastic elastomer.
  • the “thermoplastic resin” means a polymer compound in which a material softens and flows as the temperature rises and becomes relatively hard and strong when cooled.
  • the “thermoplastic elastomer” is characterized in that the material softens and flows as the temperature rises, becomes relatively hard and strong when cooled, and has rubber-like elasticity.
  • thermoplastic elastomer is preferably used for the tire skeleton member 2 and the tread ground contact element 3, and rubber-like elasticity is applied to the tread reinforcing element 4.
  • a thermoplastic resin that does not exist is preferably used.
  • thermoplastic elastomer examples include polyamide-based thermoplastic elastomers, polyester-based thermoplastic elastomers, polyurethane-based thermoplastic elastomers, polystyrene-based thermoplastic elastomers, and polyolefin-based thermoplastic elastomers, which are used alone or in combination. sell.
  • the manufacturing method of this example is Step S1 of forming the first tire base 1A in which the under tread portion 7, the tread reinforcing element 4, and the tread ground contact element 3 are integrated, Step S2 for forming a pair of second tire bases 1B in which the sidewall portion 6, the bead portion 5, and the bead core 10 are integrated, A step S3 of joining the first tire base 1A and the second tire base 1B to form the tire 1 is included.
  • step S1 the first tire base 1A is formed by performing composite molding in which the first thermoplastic resin M1, the second thermoplastic resin M2, and the fourth thermoplastic resin M4 are injected into the cavity. Form.
  • step S2 after forming the bead core 10 in advance, composite molding is performed by injecting the second thermoplastic resin M2 and the third thermoplastic resin M3 into the cavity in which the bead core 10 is set.
  • the second tire base 1B is formed.
  • step S3 the first tire base 1A and the second tire base 1B are joined by heat fusion or an adhesive.
  • an adhesive for example, Aron Alpha EXTRA2000 (registered trademark) manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd., Loctite 401J (registered trademark) manufactured by Henkel Japan Ltd., and the like can be preferably used.
  • Comparative Example 1 has substantially the same configuration as that of the Example except that the tread reinforcing element is a cord reinforcing layer in which a steel cord is spirally wound.
  • the contour shapes of the tire cross sections are the same as each other before the internal pressure air filling. Further, in the embodiment, a feeler made of glass fiber is blended in the tread reinforcing element.
  • Tire productivity is expressed as an index with Comparative Example 1 as 10. The larger the number, the better the productivity.
  • Table 2 shows the thermoplastic resins used in Table 1.
  • the examples can improve the production efficiency while ensuring the stability of the ground contact shape.
  • the tread reinforcing element By forming the tread reinforcing element with a thermoplastic resin, it can contribute to the improvement of material recyclability.

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Abstract

タイヤの接地形状の安定性を確保しながら、生産効率の向上を図り、かつマテリアルリサイクル性を高めうる空気入りタイヤである。　タイヤ内腔面１Ｈとタイヤ接地面１Ｓとの間に、熱可塑性樹脂からなるトレッド補強要素４を具える。タイヤ赤道Ｃと平行な任意の基準線Ｘ上において、トレッド補強要素４の厚さ中心点４Ｐは、タイヤ内腔面１Ｈからのタイヤ半径方向の距離Ｌ１が、タイヤ内腔面１Ｈからタイヤ接地面１Ｓまでのタイヤ半径方向の距離Ｌ０の５０～９５％の範囲である。

Description

空気入りタイヤ
　本発明は、トレッド補強要素を熱可塑性樹脂で構成した空気入りタイヤに関する。
　従来の空気入りタイヤは、加硫ゴム、及び有機繊維やスチール繊維等のコード材料を用いることで、タイヤの基本的な特性が確保されてきた。しかし、加硫ゴムには、マテリアルリサイクルをすることが難しいという問題がある。加えて、コード材料、特にカーカスコードの使用は、製造工程を複雑にし、製造コストを増加させるという問題がある。
　そこで下記の特許文献１には、タイヤ骨格部材を熱可塑性樹脂で形成したカーカスレスのタイヤが提案されている。タイヤ骨格部材は、一対のビード部と、一対のビード部から延びる一対のサイド部と、一対のサイド部を連結するクラウン部とを具える。又クラウン部上には、加硫ゴムからなるトレッドが配される。
特許第６１３８６９５号公報
　しかし、上記提案のタイヤでは、トレッド補強要素として、スチールコード等の補強コードを螺旋状に巻回したコード層が使用されている。
　そのため、タイヤを製造する際、タイヤ骨格部材の外周面上で補強コードを巻回する工程が必要となり、生産効率を低下させるという問題がある。また補強コードにスチールコード等が用いられるため、マテリアルリサイクル性を充分に高めることができないという問題がある。
　本発明は、トレッド補強要素を熱可塑性樹脂で構成し、かつトレッド補強要素の形成位置を規制することを基本として、タイヤの接地形状の安定性を確保しながら、生産効率の向上を図り、かつマテリアルリサイクル性を高めうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。
　本発明は、空気入りタイヤであって、
　タイヤ内腔面とタイヤ接地面との間に配されるトレッド補強要素を含み、
　前記トレッド補強要素は、熱可塑性樹脂からなり、
　前記トレッド補強要素を横切りかつタイヤ赤道と平行な任意の基準線上において、
　前記トレッド補強要素の厚さ中心点は、前記タイヤ内腔面からのタイヤ半径方向の距離Ｌ１が、前記タイヤ内腔面から前記タイヤ接地面までのタイヤ半径方向の距離Ｌ０の５０～９５％の範囲である。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、一対のビード部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部をつなぐアンダートレッド部とを含むトロイド状のタイヤ骨格部材を含み、
　前記アンダートレッド部のタイヤ半径方向内面が、前記タイヤ内腔面をなし、タイヤ半径方向外面上に前記トレッド補強要素が配されるのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記タイヤ骨格部材は、同一又は複数種類の熱可塑性樹脂からなるのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッド補強要素のタイヤ半径方向外側に、前記タイヤ接地面をなすトレッド接地要素を具え、前記トレッド接地要素は、
加硫ゴム又は熱可塑性樹脂からなるのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッド補強要素をなす熱可塑性樹脂は、引張弾性率が１０００MPa以上であるのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記タイヤ骨格部材をなす熱可塑性樹脂は、引張弾性率が３０～２００MPa以下であるのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッド補強要素は、前記熱可塑性樹脂内に繊維状のフィラーを含むのが好ましい。
　本発明に係る空気入りタイヤでは、前記フィラーは、タイヤ周方向に配向するのが好ましい。
　本発明の空気入りタイヤでは、トレッド補強要素が熱可塑性樹脂からなる。これにより、補強コードを巻回する工程などが不要となり、マテリアルリサイクル性を高めつつ、生産効率の向上を図ることができる。
　また、トレッド補強要素を熱可塑性樹脂で形成する場合、スチールコード等の補強コードを使用する場合に比して拘束力が劣るため、タイヤの接地形状の安定性が減じ、走行性能に悪影響を与える傾向を招く。これに対して、本発明では、トレッド補強要素の厚さ中心点の、タイヤ内腔面からのタイヤ半径方向の距離Ｌ１を、タイヤ内腔面からタイヤ接地面までのタイヤ半径方向の距離Ｌ０の５０～９５％の範囲に規制している。即ち、トレッド補強要素を、タイヤ接地面寄りに配置している。
　これにより、トレッド補強要素を熱可塑性樹脂で形成しながらも、タイヤの接地形状の安定性を確保でき、走行性能への悪影響を低く抑えることが可能になる。
本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 ビード部を拡大して示す断面図である。 トレッド部をトレッド補強要素とともに拡大して示す断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、空気入りタイヤの製造方法を示す概念図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
　図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１（以下、単にタイヤ１という場合がある。）は、タイヤ内腔面１Ｈとタイヤ接地面１Ｓとの間に配されるトレッド補強要素４を含み、このトレッド補強要素４は、熱可塑性樹脂から構成される。
　具体的には、本例のタイヤ１は、タイヤ内腔面１Ｈを有するトロイド状のタイヤ骨格部材２、タイヤ接地面１Ｓを有するトレッド接地要素３、及び前記タイヤ骨格部材２のアンダートレッド部７とトレッド接地要素３との間に配されるトレッド補強要素４を含んで構成される。
　本例では、タイヤ１が乗用車用のタイヤである場合が示される。しかし、これに限定されるものではなく、例えば自動二輪車用、ライトトラック用、大型トラック用等など、種々のカテゴリのタイヤに採用することができる。
　タイヤ骨格部材２は、一対のビード部５と、一対のビード部５からタイヤ半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部６と、一対のサイドウォール部６をつなぐアンダートレッド部７とを含む。アンダートレッド部７のタイヤ半径方向内面が、前記タイヤ内腔面１Ｈをなす。
　ビード部５は、リム組み時にリムＲに嵌合する部位である。サイドウォール部６は、タイヤ１の側部を構成する部位であり、タイヤ軸方向外側に向かって凸となる円弧状に湾曲しながらタイヤ半径方向外側に延びる。アンダートレッド部７は、トレッド接地要素３を支持する部位であり、前記サイドウォール部６のタイヤ半径方向外端部間を連結する。
　タイヤ骨格部材２は、同一又は複数種類の熱可塑性樹脂からなる。タイヤ骨格部材２が同一の熱可塑性樹脂からなるとは、ビード部５とサイドウォール部６とアンダートレッド部７とが、同一の熱可塑性樹脂から構成されることを意味する。また複数種類の熱可塑性樹脂から構成されるとは、例えば、ビード部５とサイドウォール部６とアンダートレッド部７とが、異なる熱可塑性樹脂から構成されることを意味する。
　本例では、一対のサイドウォール部６とアンダートレッド部７とが、第２の熱可塑性樹脂Ｍ２で構成され。また一対のビード部５が、第３の熱可塑性樹脂Ｍ３で構成される場合が示される。
　言い換えると、タイヤ骨格部材２は、第２の熱可塑性樹脂Ｍ２からなる第１基体８Ａと、第３の熱可塑性樹脂Ｍ３からなる第２基体８Ｂとを含む。そして、第１基体８Ａが、一対のサイドウォール部６とアンダートレッド部７とを形成する。又第２基体８Ｂが、一対のビード部５を形成している。
　図２に示すように、第１基体８Ａと第２基体８Ｂとの境界面Ｋは、タイヤ軸方向線に対して傾斜しているのが、第１基体８Ａと第２基体８Ｂとの結合強度を高める上で好ましい。特には、タイヤ骨格部材２の外面と境界面Ｋとの交点Ｐｏは、タイヤ骨格部材２の内面と境界面Ｋとの交点Ｐｉよりも、タイヤ半径方向の内側に位置するのが好ましい。これにより、第２基体８Ｂの外面の露出面積が減じるため、タイヤ変形に伴うクラック等の損傷を抑制するのに役立つ。
　交点Ｐｏの、ビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さｈｂは、リムフランジ高さｈｆの１．０～３．０倍の範囲であるのが好ましい。１．０倍を下回ると、操縦安定性を充分に高めることが難しくなる。逆に、３．０倍を超えるとクラック等の損傷の抑制効果が減じる他、乗り心地性能に不利を招く。リムフランジ高さｈｆとは、リムフランジＲｆの頂部のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さとして定義される。
　本例では、前記第２基体８Ｂ内には、リムＲとの嵌合力を高めるために、円環状のビードコア１０が配される。ビードコア１０として、テープビード構造及びシングルワインド構造が適宜採用しうる。テープビード構造では、互いに平行に引き揃えたビードワイヤの配列体がゴムや熱可塑性樹脂でトッピングされた帯状体を、半径方向内側から外側に渦巻状に巻回され、これによりビードコア１０が形成される。シングルワインド構造では、１本のビードワイヤが、螺旋状かつ多列多段に連続巻きされ、これによりビードコア１０が形成される。ビードワイヤとしては、スチールコードが好適に採用されるが、有機繊維コードも採用されうる。なお、タイヤのカテゴリなどに応じて、ビードコア１０を排除することもできる。
　図１に示すように、トレッド補強要素４は、アンダートレッド部７のタイヤ半径方向外面上に配される。またトレッド補強要素４のタイヤ半径方向外側にトレッド接地要素３が配される。
　トレッド接地要素３は、路面と接地する部位であり、タイヤ半径方向外面が前記タイヤ接地面１Ｓをなす。タイヤ接地面１Ｓには、ウエット性能を高めるためのトレッド溝９が、種々のパターン模様で形成される。
　トレッド接地要素３は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂から形成することができる。しかし、マテリアルリサイクル性を高めるとの観点から、トレッド接地要素３を熱可塑性樹脂で形成するのが好ましい。
　トレッド接地要素３に熱可塑性樹脂を使用する場合、トレッド接地要素３を、第２、第３の熱可塑性樹脂Ｍ２、Ｍ３のそれぞれの引張弾性率Ｅ２、Ｅ３よりも小な引張弾性率Ｅ１を有する第１の熱可塑性樹脂Ｍ１で構成するのが、路面への追従性を高め、グリップを向上させるという観点から好ましい。
　引張弾性率Ｅ２、Ｅ３は３０～２００MPaの範囲が好ましく、３０MPaを下回るとタイヤ骨格部材２自体の剛性が不充分となり、操縦安定性を確保するのが難しくなる。逆に２００MPaを越えると、タイヤの縦剛性が過大となって乗り心地性能の低下を招く。なお操縦安定性と乗り心地性能とを両立させるという観点から、Ｅ２＜Ｅ３であるのがさらに好ましい。引張弾性率は、ＪＩＳ　Ｋ７１６１の「プラスチック－引張特性の求め方」に記載の試験方法に準拠して測定した値である。
　図３に示すように、トレッド補強要素４は、熱可塑性樹脂からなり、本例では、第１ないし第３の熱可塑性樹脂Ｍ１～Ｍ３とは異なる第４の熱可塑性樹脂Ｍ４からなる樹脂補強層１５として形成される。
　第４の熱可塑性樹脂Ｍ４の引張弾性率Ｅ４は、前記引張弾性率Ｅ１～Ｅ３よりも大である。トレッド補強要素４では、タガ効果によってアンダートレッド部７を拘束し、タイヤの接地形状の安定化を図る。そのために、第４の熱可塑性樹脂Ｍ４の引張弾性率Ｅ４は、１０００MPa以上、さらには２０００MPa以上であるのが好ましい。また、損傷抑制の観点から第４の熱可塑性樹脂Ｍ４の引張強度は、２００MPa以上であるのも好ましい。
　なおトレッド補強要素４によるタガ効果を高めるために、第４の熱可塑性樹脂Ｍ４内に繊維状のフィラーを含むことが好ましく、またフィラーを、タイヤ周方向に配向させるのがさらに好ましい。
　好適なフィラーとして、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セルロースナノファイバー（CNF）、セルロースナノクリスタル（CNC）等を挙げることができ、これらを単独で、或いは組み合わせて採用しうる。
　このような第４の熱可塑性樹脂Ｍ４を用いた場合にも、スチールコード等の補強コードでトレッド補強要素を形成する場合に比して、タイヤの接地形状の安定性が減じ、走行性能に悪影響を与える傾向を招く。
　そのために、トレッド補強要素４を、タイヤ接地面１Ｓ寄りに配置している。具体的には、図３に示すように、トレッド補強要素４を横切ってタイヤ赤道Ｃと平行に延びる任意の基準線Ｘ上において、下記の要件を満たす。
　即ち、前記基準線Ｘ上において、トレッド補強要素４の厚さ中心点４Ｐは、タイヤ内腔面１Ｈからのタイヤ半径方向の距離Ｌ１が、タイヤ内腔面１Ｈからタイヤ接地面１Ｓまでのタイヤ半径方向の距離Ｌ０の５０～９５％の範囲である。
　このように構成することで、アンダートレッド部７の厚さが高まり、かつこのアンダートレッド部７を、タイヤ接地面１Ｓに近い位置で拘束する。これにより、タイヤの接地形状の安定性を確保でき、走行性能、特には操縦安定性を高く維持することが可能になる。なお距離Ｌ１が距離Ｌ０の５０％を下回ると、接地形状の安定性の確保の効果が充分発揮されなくなる。逆に９５％を越えると、トレッド溝９の形成、及び摩耗寿命の確保が難しくなる。このような観点から、距離Ｌ１の下限は、距離Ｌ０の５５％以上が好ましく、また上限は７０％以下が好ましい。
　なお比Ｌ１／Ｌ０の値は、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向外側に向かって、しだいに増加するのも好ましい。
　本願において、「熱可塑性樹脂」には、熱可塑性エラストマーが含まれる。「熱可塑性樹脂」とは、温度上昇とともに材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物を意味する。「熱可塑性エラストマー」は、温度上昇とともに材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有するという特徴を有する。
　走行時に必要とされる弾性、製造時の成形性等を考慮すると、タイヤ骨格部材２及びトレッド接地要素３には、熱可塑性エラストマーが好適に使用され、トレッド補強要素４には、ゴム状弾性を有さない熱可塑性樹脂が好適に使用される。
　熱可塑性エラストマーとしては、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを挙げることができ、これらを単独で或いは組み合わせて採用しうる。
　次に、実施形態のタイヤ１の製造方法の一例を示す。図４（ａ）～（ｃ）に概念的に示すように、本例の製造方法は、
　・アンダートレッド部７とトレッド補強要素４とトレッド接地要素３とを一体化した第１タイヤベース１Ａを形成する工程Ｓ１と、
　・サイドウォール部６とビード部５とビードコア１０とを一体化した一対の第２タイヤベース１Ｂを形成する工程Ｓ２と、
　・第１タイヤベース１Ａと第２タイヤベース１Ｂとを接合してタイヤ１を形成する工程Ｓ３とを含む。
　工程Ｓ１では、キャビティ内に、第１の熱可塑性樹脂Ｍ１と、第２の熱可塑性樹脂Ｍ２と、第４の熱可塑性樹脂Ｍ４とを射出する複合成形を行うことで、第１タイヤベース１Ａを形成する。
　工程Ｓ２では、予めビードコア１０を形成した後、このビードコア１０がセットされたキャビティ内に、第２の熱可塑性樹脂Ｍ２と、第３の熱可塑性樹脂Ｍ３とを射出する複合成形を行うことで、第２タイヤベース１Ｂを形成する。
　工程Ｓ３では、第１タイヤベース１Ａと第２タイヤベース１Ｂとを、熱融着又は接着剤を用いて接合させる。接着剤としては、例えば、東亜合成株式会社製のアロンアルファＥＸＴＲＡ２０００（登録商標）やヘンケルジャパン株式会社製のロックタイト４０１Ｊ（登録商標）等が好適に用いうる。
　以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
　本発明の効果を確認するために、図１に示す構造を有する乗用車用のタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）が、表１の仕様に基づいて試作した場合の接地幅、及び生産性の見積もりを行った。
　比較例１は、トレッド補強要素が、スチールコードを螺旋状に巻回したコード補強層である以外は、実施例と実質的に同構成である。比較例及び実施例は、内圧空気充填前において、タイヤ断面の輪郭形状は、互いに同一である。また実施例には、トレッド補強要素内にガラス繊維からなるフィーラが配合されている。
＜接地幅＞
　有限要素法によるシミュレーションにより、タイヤを正規リム（１５×６ＪＪ）、正規内圧（２３０kPa）、正規荷重（３．４３kN）の条件にて、路面に垂直に接地させた時の、接地面のタイヤ軸方向の幅（接地幅）を計算した。結果を、比較例１を１０とする指数で表記した。数値が大きいほど、接地形状の安定性に優れている。
＜生産性＞
　タイヤの生産性が、比較例１を１０とする指数で表記された。数値が大きいほど生産性に優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に使用された熱可塑性樹脂を、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表１に示すように実施例は、接地形状の安定性を確保しながら、生産効率を向上させうることが確認できる。なおトレッド補強要素が熱可塑性樹脂で形成されることにより、マテリアルリサイクル性の向上にも貢献しうる。
１　空気入りタイヤ
１Ｈ　タイヤ内腔面
１Ｓ　タイヤ接地面
２　タイヤ骨格部材
３　トレッド接地要素
４　トレッド補強要素
４Ｐ　中心点
５　ビード部
６　サイドウォール部
７　アンダートレッド部
Ｃ　タイヤ赤道
Ｘ　基準線
 

Claims (8)

  1. 　空気入りタイヤであって、
    　タイヤ内腔面とタイヤ接地面との間に配されるトレッド補強要素を含み、
    　前記トレッド補強要素は、熱可塑性樹脂からなり、
    　前記トレッド補強要素を横切りかつタイヤ赤道と平行な任意の基準線上において、
    　前記トレッド補強要素の厚さ中心点は、前記タイヤ内腔面からのタイヤ半径方向の距離Ｌ１が、前記タイヤ内腔面から前記タイヤ接地面までのタイヤ半径方向の距離Ｌ０の５０～９５％の範囲である、空気入りタイヤ。
  2. 　一対のビード部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部をつなぐアンダートレッド部とを含むトロイド状のタイヤ骨格部材を含み、
    　前記アンダートレッド部のタイヤ半径方向内面が、前記タイヤ内腔面をなし、タイヤ半径方向外面上に前記トレッド補強要素が配される、請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記タイヤ骨格部材は、同一又は複数種類の熱可塑性樹脂からなる、請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記トレッド補強要素のタイヤ半径方向外側に、前記タイヤ接地面をなすトレッド接地要素を具え、前記トレッド接地要素は、加硫ゴム又は熱可塑性樹脂からなる、請求項１～３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 　前記トレッド補強要素をなす熱可塑性樹脂は、引張弾性率が１０００MPa以上である、請求項１～４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 　前記タイヤ骨格部材をなす熱可塑性樹脂は、引張弾性率が３０～２００MPa以下である、請求項３～５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 　前記トレッド補強要素は、前記熱可塑性樹脂内に繊維状のフィラーを含む、請求項１～６の何れかに記載の空気入りタイヤ。
  8. 　前記フィラーは、タイヤ周方向に配向する、請求項７記載の空気入りタイヤ。
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