特許 7010356 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 9/00 20060101AFI20220203BHJP

   B60C 9/22 20060101ALI20220203BHJP

   B60C 9/08 20060101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

B60C9/00 G

B60C9/00 D

B60C9/00 B

B60C9/22 C

B60C9/22 D

B60C9/08

B60C9/00 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020202640

(22)【出願日】2020-12-07

【審査請求日】2021-10-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】松本 紗葵子

(72)【発明者】

【氏名】茶谷 隆充

【審査官】松岡 美和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５６０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１７９９２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１７９６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－６０３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１６７９３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１０８６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－７９５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２９７２４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１６４６８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ ９／００－９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、前記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少なくとも１層のカーカス層と、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、
前記カーカス層はポリエステル繊維からなるカーカスコードで構成され、前記カーカスコードの破断伸びが２０％～３０％であり、前記カーカスコード１本あたりの正量繊度Ｄ〔単位：ｄｔｅｘ／本〕と前記カーカスコードの延長方向と直交する方向５０ｍｍ当たりの前記カーカスコードの打ち込み本数Ｅｃ〔単位：本／50mm〕との積Ａ＝Ｄ×Ｅｃが１．８×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm～３．０×１０⁵ｄｔｅｘ／50mmであり、
前記ベルトカバー層はアラミド繊維からなる素線と他の有機繊維からなる素線とを撚り合わせた複合コードで構成され、前記複合コードの１本当たりのコード径が０．７５ｍｍ以下であり、前記複合コードの破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度が１４ｋＮ／50mm以上であり、前記複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が１．７ｋＮ／（50mm・％）～２．３ｋＮ／（50mm・％）であることを特徴とする空気入りタイヤ。

【請求項2】

下記式（１）で表される前記カーカスコードの撚り係数Ｋが２０００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。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔは前記カーカスコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄは前記カーカスコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）

【請求項3】

タイヤ赤道を中心とした接地幅の７０％の領域をセンター領域とし、そのタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれショルダー領域としたとき、前記センター領域に配置された前記複合コードのタイヤ内におけるコード張力Ｃｅと前記ショルダー領域に配置された前記複合コードのタイヤ内におけるコード張力Ｓｈとの比Ｃｅ／Ｓｈが１．０以上２．０以下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。

【請求項4】

前記複合コードの破断伸びが７％以上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。

【請求項5】

前記複合コードが、１本の前記アラミド繊維と１本のナイロン繊維とからなる２本撚り構造を有し、総繊度が２０００ｄｔｅｘ～３５００ｄｔｅｘ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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機繊維コードからなるカーカス層と複合コードからなるベルトカバー層とを備えた空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

高速走行時に優れた走行性能を発揮するタイヤ（所謂、ハイパフォーマンスタイヤ）においては、高速走行時の操縦安定性を確保するために、カーカス層に、剛性の高いレーヨン繊維コードを用いることがある（例えば、特許文献１を参照）。また、空気入りタイヤにおいて高速耐久性を確保するために、ベルトカバー層に、アラミド繊維からなる２本の素線とナイロン繊維からなる１本の素線とを撚り合わせた３本撚りの複合コードを用いることがある（例えば、特許文献２を参照）。一方で、近年、環境負荷を考慮して、タイヤの軽量化や転がり抵抗の低減に対する要求が高まっているが、上述のカーカス層やベルトカバー層では、タイヤ重量を軽減して転がり抵抗を低減することが難しい傾向があった。

【0003】

例えば、ベルトカバー層において、上述の複合コードの替わりに、アラミド繊維からなる１本の素線とナイロン繊維からなる１本の素線とを撚り合わせた２本撚りの複合コードを用いれば、タイヤ重量を軽減し、転がり抵抗の低減を図ることができるが、タフネス（強力と切断伸度の積）を確保できないため、耐ショックバースト性が低下することが懸念される。尚、耐ショックバースト性とは、走行中にタイヤが大きなショックを受けて、カーカスが破壊する損傷（ショックバースト）に対する耐久性であり、例えばプランジャーエネルギー試験（トレッド中央部に所定の大きさのプランジャーを押し付けてタイヤが破壊する際の破壊エネルギーを測定する試験）が指標となる。そのため、有機繊維コードからなるカーカス層と複合コードからなるベルトカバー層とを備えたタイヤにおいて、高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を良好に確保することが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７‐０３１３８１号公報

【文献】特開２００９‐１３２３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を確保し、これら性能を高度に両立することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、前記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少なくとも１層のカーカス層と、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、前記カーカス層はポリエステル繊維からなるカーカスコードで構成され、前記カーカスコードの破断伸びが２０％～３０％であり、前記カーカスコード１本あたりの正量繊度Ｄ〔単位：ｄｔｅｘ／本〕と前記カーカスコードの延長方向と直交する方向５０ｍｍ当たりの前記カーカスコードの打ち込み本数Ｅｃ〔単位：本／50mm〕との積Ａ＝Ｄ×Ｅｃが１．８×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm～３．０×１０⁵ｄｔｅｘ／50mmであり、前記ベルトカバー層はアラミド繊維からなる素線と他の有機繊維からなる素線とを撚り合わせた複合コードで構成され、前記複合コードの１本当たりのコード径が０．７５ｍｍ以下であり、前記複合コードの破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度が１４ｋＮ／50mm以上であり、前記複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が１．７ｋＮ／（50mm・％）～２．３ｋＮ／（50mm・％）であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明においては、カーカス層を構成するカーカスコードが上述の物性を有するポリエステル繊維コードであるため、レーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な高速操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を向上することができる。具体的には、カーカスコードの破断伸びが上述の範囲であるため、カーカスコードの剛性を適度に確保することができ、高速操縦安定性を良好に発揮することができる。また、カーカスコードが上述の破断伸びを有するため、カーカスコードが局所変形に追従しやすくなり、プランジャーエネルギー試験時（プランジャーに押圧された際）の変形を充分に許容することが可能になり、破壊エネルギーを向上することができる。つまり、走行時においてはトレッド部の突起入力に対する破壊耐久性が向上することになるので、耐ショックバースト性を向上することができる。更に、上述の積Ａ、即ち、単位幅当たりのカーカスコードの繊度が上述の範囲であるので、耐久性と制動性能を両立することができ、結果的に、耐ショックバースト性と高速操縦安定性とを向上するには有利になる。

【0008】

一方で、ベルトカバー層が上述の複合コードで構成されるので、高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を確保することができる。具体的には、複合コードのコード径が十分に小さいため、タイヤ重量を軽減し、転がり抵抗を低減することができる。また、複合コードの破断時の引張強度が十分に大きいので耐ショックバースト性を確保することができる。更に、複合コードの２～５％伸長時の弾性率が適度な範囲にあるので、ベルトカバー層として好適な剛性を確保し、且つ、適切なタガ効果が確保できるので、高速走行時の操縦安定性を向上し、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を確保することができる。

【0009】

このようなカーカス層とベルトカバー層とを併用した本発明の空気入りタイヤは、カーカス層およびベルトカバー層の協働により、上述の複数のタイヤ性能（高速走行時の操縦安定性、低転がり抵抗性能、および、耐ショックバースト性）をバランスよく高度に両立することができる。尚、カーカスコード（ポリエステル繊維コード）の「破断伸び」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て、コード破断時に測定される試料コードの伸び率（％）である。複合コードの「破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度」は、タイヤからコード１本（試料コード）を取り出し、取り出した直後に初荷重０．４５ｍＮ／ｄｔｅｘ、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、試料コードが破断した時に測定される強度に、タイヤ中で幅５０ｍｍ当たりに含まれるコード本数をかけた値である。複合コードの「２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率」は、タイヤからコード１本（試料コード）を取り出し、取り出した直後に初荷重０．４５ｍＮ／ｄｔｅｘ、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、コードの伸び（％）に対する引張応力のグラフを作成し、そのグラフの伸び２～５％の範囲における傾きから求められる弾性率に、タイヤ中で幅５０ｍｍ当たりに含まれるコード本数をかけた値である。

【0010】

本発明においては、下記式（１）で表されるカーカスコードの撚り係数Ｋが２０００以上であることが好ましい。これにより、コード疲労性を良好にして優れた耐久性を確保することができる。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔは前記カーカスコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄは前記カーカスコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）

【0011】

本発明においては、タイヤ赤道を中心とした接地幅の７０％の領域をセンター領域とし、そのタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれショルダー領域としたとき、センター領域に配置された複合コードのタイヤ内におけるコード張力Ｃｅとショルダー領域に配置された複合コードのタイヤ内におけるコード張力Ｓｈとの比Ｃｅ／Ｓｈが１．０以上２．０以下であることが好ましい。このようにタイヤ幅方向の部位ごとの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。

【0012】

本発明においては、複合コードの破断伸びが７％以上であることが好ましい。このように複合コードの破断伸びを適度に大きくすることで、耐ショックバースト性を確保するには有利になる。尚、複合コードの「破断伸び」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て、コード破断時に測定される試料コードの伸び率（％）である。

【0013】

本発明においては、複合コードが、１本のアラミド繊維と１本のナイロン繊維とからなる２本撚り構造を有し、総繊度が２０００ｄｔｅｘ～３５００ｄｔｅｘであることが好ましい。これにより、複合コードの構造が良好になり、コードによるタガ効果や耐疲労性を良好に維持しながら軽量化を図ることができる。

【0014】

尚、本発明において、「接地幅」とは、タイヤ幅方向両側の接地端の間の距離である。「接地端」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときに形成される接地領域のタイヤ軸方向の両端部である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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（以下、カーカスコードという）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。

【0019】

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（以下、ベルトコードという）を含み、かつ層間でベルト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、ベルト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を構成するベルトコードとしては、例えばスチールコードが好ましく使用される。

【0020】

更に、ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、ベルトカバー層８が設けられている。ベルトカバー層８は、タイヤ周方向に配向する補強コード（以下、カバーコードという）を含む。ベルトカバー層８において、カバー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。ベルトカバー層８としては、ベルト層７の幅方向の全域を覆うフルカバー層８ａや、ベルト層７のタイヤ幅方向の両端部を局所的に覆う一対のエッジカバー層８ｂをそれぞれ単独で、またはこれらを組み合わせて設けることができる（図示の例では、フルカバー層８ａおよびエッジカバー層８ｂの両方が設けられている）。ベルトカバー層８は、例えば、少なくとも１本のカバーコードを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。

【0021】

本発明は、主として、上述のカーカス層４およびベルトカバー層８のそれぞれを構成するコード（カーカスコード、カバーコード）に関するものであるので、タイヤの基本的な構造は他のタイヤ構成部材は、上述のものに限定されない。

【0022】

本発明において、カーカス層４を構成するカーカスコードは、ポリエステル繊維のフィラメント束を撚り合わせたポリエステル繊維コードで構成される。このカーカスコード（ポリエステル繊維コード）の破断伸びは２０％～３０％、好ましくは２２％～２８％である。このような物性を有するカーカスコード（ポリエステル繊維コード）をカーカス層４に用いているので、従来のレーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を向上することができる。即ち、カーカスコードが上述の伸び特性を有するため、カーカスコードの剛性を適度に確保することができ、良好な操縦安定性を発揮することができる。また、カーカスコードが上述の伸び特性を有するため、カーカスコードが局所変形に追従しやすくなり、プランジャーエネルギー試験時（プランジャーに押圧された際）の変形を充分に許容することが可能になり、破壊エネルギーを向上することができる。つまり、走行時においてはトレッド部の突起入力に対する破壊耐久性が向上することになるので、耐ショックバースト性を向上することができる。カーカスコードの破断伸びが２０％未満であると、耐ショックバースト性を向上する効果を得ることができない。カーカスコードの破談伸びが３０％を超えると、中間伸度も大きくなる傾向があるため、剛性が低下して操縦安定性が低下する虞がある。

【0023】

また、カーカス層４において、カーカスコード１本あたりの正量繊度Ｄ〔単位：ｄｔｅｘ／本〕と、カーカスコードの延長方向と直交する方向５０ｍｍ当たりのカーカスコードの打ち込み本数Ｅｃ〔単位：本／50mm〕との積Ａ＝Ｄ×Ｅｃは１．８×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm～３．０×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm、好ましくは２．２×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm～２．７×１０⁵ｄｔｅｘ／50mmである。上述の積Ａは、カーカス層４における単位幅当たりのカーカスコードの繊度であるので、これが上述の範囲を満たすことで、耐久性と制動性能を向上することができ、結果的に、耐ショックバースト性と高速操縦安定性とを向上するには有利になる。積Ａが１．８×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm未満であると、制動性能が悪化する虞がある。積Ａが３．０×１０⁵ｄｔｅｘ／50mmを超えると、カーカスコードの間隔が狭まるため耐久性を維持することが難しくなる。尚、上述の正量繊度Ｄおよび打ち込み本数Ｅｃの個々の範囲は、積Ａが上述の範囲を満たしていれば特に限定されない。

【0024】

更に、カーカスコードのサイドウォール部における１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸びは好ましくは５．５％～８．０％、より好ましくは６．５％～７．５％であるとよい。尚、カーカスコードの「１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸び」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て、１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時に測定される試料コードの伸び率（％）である。このような伸び特性を有することで、従来のレーヨン繊維コードを用いた場合と同程度の良好な操縦安定性を確保しながら、耐ショックバースト性を向上するには有利になる。１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸びが５．５％未満であると、コード剛性が高くなり、接地領域直下でのカーカス層４の巻き上げ端部の圧縮歪みが増大し、コードの破断を招く虞がある（即ち、耐久性が損なわれる虞がある）。１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ負荷時の伸びが８．０％を超えると、剛性を確保することが難しくなり、高速操縦安定性を向上する効果が十分に得られない虞がある。

【0025】

更に、カーカスコードの熱収縮率は好ましくは０．５％～２．５％、より好ましくは１．０％～２．０であるとよい。尚、「熱収縮率」とは、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１５０℃×３０分の条件にて加熱したときに測定される試料コードの乾熱収縮率（％）である。このような熱収縮率を有するコードを用いることで、加硫時にコードにキンク（捩じれ、折れ、よれ、形くずれ等）が発生して耐久性が低下することや、ユニフォミティの低下を抑制することができる。このとき、コードの熱収縮率が０．５％未満であると、加硫時にキンクが発生しやすくなり、耐久性を良好に維持することが難しくなる。コードの熱収縮率が２．５％を超えると、ユニフォミティが悪化する虞がある。

【0026】

更に、下記式（１）で表されるカーカスコードの撚り係数Ｋが好ましくは２０００以上、より好ましくは２０００～２５００、更に好ましくは２１００～２４００であるとよい。尚、この撚り係数Ｋは、ディップ処理後のコードの数値である。このような撚り係数Ｋを有するコードを用いることで、コード疲労性を良好にして優れた耐久性を確保することができる。このとき、コードの撚り係数Ｋが２０００未満であると、コード疲労性が低下し、耐久性を確保することが難しくなる。
Ｋ＝Ｔ×Ｄ^1/2 ・・・（１）
（式中、Ｔはコードの上撚り数［回／10cm］であり、Ｄはコードの総繊度［ｄｔｅｘ］である。）

【0027】

上記のように、カーカスコードはポリエステル繊維で構成されるが、ポリエステル繊維としては、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）、ポリエチレンナフタレート繊維（ＰＥＮ繊維）、ポリブチレンテレフタレート繊維（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート繊維（ＰＢＮ）を例示することができ、ＰＥＴ繊維を好適に用いることができる。いずれの繊維を用いた場合も、各繊維の物性によって、高速耐久性と操縦安定性とをバランスよく高度に両立するには有利になる。特に、ＰＥＴ繊維の場合は、ＰＥＴ繊維が安価であることから、空気入りタイヤの低コスト化を図ることができる。また、コードを製造する際の作業性を高めることもできる。

【0028】

本発明では、ベルトカバー層８を構成するカバーコードとして、アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）のフィラメント束を撚り合わせた素線と他の有機繊維のフィラメント束を撚り合わせた素線とを撚り合わせた複合コードが使用される。他の有機繊維としては、ナイロン繊維を好適に用いることができる。ナイロン繊維としては、ナイロン６６繊維、ナイロン６繊維を例示することができる。複合コードの構造は特に限定されないが、タイヤ重量を軽減する観点から、本発明では、１本当たりのコード径が０．７５ｍｍ以下、好ましくは０．５０ｍｍ～０．７０ｍｍであるものを用いる。このようにコード径が十分に小さい複合コードを用いることで、タイヤ重量を軽減し、転がり抵抗を低減することができる。複合コードのコード径が０．７５ｍｍを超えると、タイヤ重量を軽減することが難しくなる。特に、タイヤ重量を効果的に軽減するために、１本のナイロン繊維と１本のアラミド繊維とからなる２本撚り構造の複合コードを用いることが好ましい。尚、２本撚り構造であっても、弾性率の高いアラミド繊維と耐疲労性に優れるナイロン繊維とで構成されていれば、タガ効果やコード疲労性は十分に確保することができる。

【0029】

また、本発明では、ベルトカバー層８を構成する複合コードとして、破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度が１４ｋＮ／50mm以上、好ましくは１４．５ｋＮ／50mm～２０．０ｋＮ／50mmであり、２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が１．７ｋＮ／（50mm・％）～２．３ｋＮ／（50mm・％）、好ましくは１．７ｋＮ／（50mm・％）～２．３ｋＮ／（50mm・％）であるものが使用される。また、本発明で使用される複合コードは、破断伸びが好ましくは７％以上、より好ましくは８％～１２％であるとよい。このようにベルトカバー層８を構成する複合コードとして、特定の物性を有するものを用いることで、高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を確保することができる。複合コードの破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度が１４ｋＮ／50mm未満であると、耐ショックバースト性を確保することが難しくなる。複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が１．７ｋＮ／（50mm・％）未満であると、ベルトカバー層８としてのタガ効果が十分に確保できず、高速走行時の操縦安定性や転がり抵抗が悪化する虞がある。複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が２．３ｋＮ／（50mm・％）を超えると、ベルトカバー層８の剛性が高過ぎるため、耐ショックバースト性を確保することが難しくなる。複合コードの破断伸びが７％未満であると、耐ショックバースト性を確保することが難しくなる。

【0030】

更に、本発明で使用される複合コードは、総繊度が好ましくは２０００ｄｔｅｘ～３５００ｄｔｅｘ、より好ましくは２５００ｄｔｅｘ～３５００ｄｔｅｘ、更に好ましくは２８００ｄｔｅｘ～３２００ｄｔｅｘであるとよい。このように総繊度を設定することで、ベルトカバー層８によるタイヤ重量の増加を抑制しながら、ベルトカバー層８による効果を効果的に発揮することが可能になる。ハイブリッドコードの総繊度が２５００ｄｔｅｘ未満であると、ベルトカバー層８によってタイヤの膨径成長を抑制することが難しくなる。ハイブリッドコードの総繊度が３５００ｄｔｅｘを超えると、ベルトカバー層８によるタイヤ重量の増加が顕著になる虞がある。尚、このように総繊度を設定するにあたって、ナイロン繊維とアラミド繊維のそれぞれの繊度については特に限定されないが、繊度の比が好ましくはアラミド：ナイロン＝５０：５０～７０：３０であるとよい。

【0031】

このような複合コードをベルトカバー層８として用いるにあたって、ベルト層７と重複する領域におけるコード張力を好ましくは０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ～２．０ｃＮ／ｄｔｅｘに設定するとよい。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、タイヤの耐久性を向上することができる。複合コードのベルト層７と重複する領域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を構成する複合コードのベルト層７と重複する領域におけるコード張力は、ベルトカバー層８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。

【0032】

本発明で使用される複合コードは、更に、１５０℃における熱収縮応力が０．２４ｃＮ／ｔｅｘ以上であることが好ましい。このように１５０℃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。複合コードの１５０℃における熱収縮応力が０．２４ｃＮ／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。複合コードの１５０℃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１．０ｃＮ／ｔｅｘにするとよい。尚、本発明において、１５０℃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。

【0033】

上述のような物性を有する複合コードを得るためには、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、複合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３．１×１０^-2Ｎ／ｔｅｘ～９．６×１０^-2Ｎ／ｔｅｘの範囲に設定することが好ましい。これにより、複合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３．１×１０^-2Ｎ／ｔｅｘよりも小さいとコード弾性率が低くなり、逆に９．６×１０^-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。

【0034】

図１に示すように、タイヤ赤道ＣＬを中心とした接地幅Ｗの７０％の領域をセンター領域Ａとし、そのタイヤ幅方向外側の領域をそれぞれショルダー領域Ｂとしたとき、センター領域Ａに配置されたカバーコードのタイヤ内におけるコード張力Ｃｅとショルダー領域Ｂに配置されたカバーコードのタイヤ内におけるコード張力Ｓｈとの比Ｃｅ／Ｓｈが１．０以上２．０以下であることが好ましい。このようにタイヤ幅方向の部位ごとの張力の関係を設定することで、発熱を抑制し、タイヤ耐久性を向上することができる。比Ｃｅ／Ｓｈが２．０を超えると、ショルダー領域のコード張力が低すぎる場合にコードの発熱が増加してコードメルトが発生して高速耐久性が低下する。比Ｃｅ／Ｓｈが１．０未満であると、ショルダー領域のコード張力が高すぎる場合にショルダー部の剛性が上がり過ぎてしまい、接地形状が丸くなり、走行時にベルト層７とベルトカバー層８との間のセパレーションが進行し易く、タイヤ耐久性が低下する。張力Ｃｅ，Ｓｈは、前述の関係を満たしていれば特に限定されないが、張力Ｃｅは例えば１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ～２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、張力Ｓｈは例えば０．９ｃＮ／ｄｔｅｘ～２．０ｃＮ／ｄｔｅｘに設定することができる。このような張力Ｃｅ，Ｓｈの関係は、例えば、タイヤ成形時に曲率ドラム（製造するタイヤのセンター部に対応する部位よりも製造するタイヤのショルダー部に対応する部位で周長が小さい曲率をもったドラム）を用いたり、ベルトカバー材の巻き付け張力を制御することで達成することができる。尚、張力Ｃｅは最外側のベルト層７のセンター部に位置する５本のカバーコードにおいて測定した値であり、張力Ｓｈ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かつ最外側のベルト層７のショルダー部に位置する５本のカバーコードにおいて測定した値である。

【0035】

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

【実施例】

【0036】

タイヤサイズが２２５／６０Ｒ１８であり、図１に示す基本構造を有し、カーカス層について、カーカスコードの材質、カーカスコード１本あたりの正量繊度Ｄ〔単位：ｄｔｅｘ／本〕とカーカスコードの延長方向と直交する方向５０ｍｍ当たりの打ち込み本数Ｅ〔単位：本／50mm〕との積Ａ（＝Ｄ×Ｅ）、破断伸び〔単位：％〕を表１～２のように設定し、ベルトカバー層について、複合コードの種類、複合コードの１本当たりのコード径〔単位：ｍｍ〕、複合コードの破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度〔単位：ｋＮ／50mm〕、複合コードの破断伸び〔単位：％〕、複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率〔単位：ｋＮ／（50mm・％）〕を表１～２のように設定した従来例１、比較例１～８、実施例１～６の空気入りタイヤ（試験タイヤ）を製作した。

【0037】

表１～２において、カーカスコードの「破断伸び」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て測定した。具体的には、「破断伸び」はコード破断時に測定される試料コードの伸び率（％）である。また、ベルトコードの「破断応力」は、コード破断時の強力をコード断面積で除することで算出した。

【0038】

表１～２のカーカスコードの材質の欄について、レーヨン繊維コードを用いた場合を「レーヨン」、ポリエチレンテレフタレート繊維コードを用いた場合を「ＰＥＴ」と表示した。表１～２の複合コードの種類の欄について、「コード１」は、アラミド繊維からなる２本の素線とナイロン繊維からなる１本の素線とを撚り合わせた３本撚りの複合コード（Ａ１６７０ｄｔｅｘ／２＋Ｎ１４００ｄｔｅｘ／１）であり、「コード２」は、アラミド繊維からなる１本の素線とナイロン繊維からなる１本の素線とを撚り合わせた２本撚りの複合コード（Ａ１６７０ｄｔｅｘ／１＋Ｎ１４００ｄｔｅｘ／１）である（括弧内の「Ａ」はアラミド、「Ｎ」はナイロンを意味する）。

【0039】

表１～２において、複合コードの「破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度」は、各試験タイヤからコード１本（試料コード）を取り出し、取り出した直後に初荷重０．４５ｍＮ／ｄｔｅｘ、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、試料コードが破断した時に測定される強度に、タイヤ中で幅５０ｍｍ当たりに含まれるコード本数をかけて算出した。複合コードの「破断伸び」は、コード破断時に測定される試料コードの伸び率（％）であり、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て測定した。複合コードの「２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率」は、タイヤからコード１本（試料コード）を取り出し、取り出した直後に初荷重０．４５ｍＮ／ｄｔｅｘ、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、コードの伸び（％）に対する引張応力のグラフを作成し、そのグラフの伸び２～５％の範囲における傾きから求められる弾性率に、タイヤ中で幅５０ｍｍ当たりに含まれるコード本数をかけて算出した。

【0040】

これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、耐ショックバースト性、低転がり抵抗性、高速操縦安定性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

【0041】

耐ショックバースト性
各試験タイヤを、リムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａとし、ＪＩＳ Ｋ６３０２に準拠して、プランジャー径１９±１．６ｍｍのプランジャーを負荷速度（プランジャーの押し込み速度）５０．０±１．５ｍ／ｍｉｎの条件でトレッド中央部に押し付けるタイヤ破壊試験（プランジャー破壊試験）を行い、タイヤ強度（タイヤの破壊エネルギー）を測定した。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数にて示した。この値が大きいほど破壊エネルギー（プランジャーエネルギー）が大きく、耐ショックバースト性に優れることを意味する。特に、指数値が「１１５」以上の場合に、良好な性能が得られたことを意味する。

【0042】

低転がり抵抗性
各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２１０ｋＰａとして、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に装着し、試験荷重４．８２ｋＮ、速度８０ｋｍ／時の抵抗力（転がり抵抗）を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用いて従来例１の値を１００とする指数として示した。この指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、低転がり抵抗性に優れることを意味する。

【0043】

高速操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１８×７Ｊのホイールに組み付けて、空気圧を２００ｋＰａとして排気量２０００ｃｃの試験車両に装着し、２名が乗車した状態で乾燥路面からなるテストコースにて、テストドライバーによる高速操縦安定性の官能評価を行った。評価結果は、従来例１を３．０（基準）とする５点法にて評価し、最高点と最低点を除いた５名の平均点で表した。この評価値が大きいほど高速操縦安定性に優れることを意味する。

【0044】

【表1】

【0045】

【表2】

【0046】

表１～２から判るように、実施例１～６のタイヤは、従来例１との対比において、高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、優れた耐ショックバースト性を確保し、これら性能をバランスよく高度に両立することができた。一方、比較例１は、従来のレーヨン繊維からなるカーカスコードを用いたまま、ベルトカバー層を構成する複合コードとして本発明の条件を満たすコード（コード２）を用いているため、切断伸度が確保できず、耐ショックバースト性が低下した。比較例２は、本発明の物性を満たすポリエチレンテレフタレート繊維コードを用いているが、ベルトカバー層を構成する複合コードが従来の３本撚りのコード（コード１）であるため、転がり抵抗を低減できず、また高速操縦安定性が悪化した。比較例３は、複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が小さいため、タガ効果が十分に確保できず、高速操縦安定性や転がり抵抗が悪化した。比較例４は、複合コードの２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率が大きいため、耐ショックバースト性を十分に確保することができなかった。比較例５は、複合コードの破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度が小さいため、耐ショックバースト性を十分に確保することができなかった。比較例６は、積Ａが小さいため、カーカス層における単位幅当たりのカーカスコードの繊度が十分に確保できず、高速操縦安定性が悪化した。比較例７は、カーカスコードの破断伸びが小さいため、耐ショックバースト性を十分に確保することができなかった。比較例８は、カーカスコードの破談伸びが大きいため、剛性を確保することができず、高速操縦安定性が悪化した。

【符号の説明】

【0047】

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
ＣＬ タイヤ赤道

【要約】

【課題】高速走行時の操縦安定性を向上する一方で、転がり抵抗を低減し、且つ、耐ショックバースト性を確保し、これら性能を高度に両立することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス層４とベルトカバー層８とを備えた空気入りタイヤにおいて、カーカス層４をポリエステル繊維からなるカーカスコードで構成し、カーカスコードの破断伸びを２０％～３０％、正量繊度Ｄと打ち込み本数Ｅｃとの積Ａを１．８×１０⁵ｄｔｅｘ／50mm～３．０×１０⁵ｄｔｅｘ／50mmとし、ベルトカバー層８をアラミド繊維と他の有機繊維とを撚り合わせた複合コードで構成し、複合コードのコード径を０．７５ｍｍ以下、破断時の幅５０ｍｍ当たりの引張強度を１４ｋＮ／50mm以上、２～５％伸長時の幅５０ｍｍ当たりの弾性率を１．７ｋＮ／（50mm・％）～２．３ｋＮ／（50mm・％）とする。
【選択図】図１

【図1】